Materi Pengantar Teknik Perminyakan
1. Kegiatan industri migas
a. Upstream : eksplorasi (mencari sumber hidrokarbon) dan eksploitasi (mengambil hidrokarbon)
b. Downstream : pengolahan/pemurnian, distribusi, penyimpanan dan transportasi
c. Penunjang :
- Teknis : mesin, listrik, sipil, elektronika, keselamatan kerja, lindung lingkungan - Non teknis : personalia, keuangan, administrasi, keamanan, training
2. Disiplin ilmu yang dibutuhkan dalam industri migas yaitu : perminyakan, geologi, kimia, ekonomi, hukum dsb
3. Proses terjadinya hidrokarbon
Minyak dan gas bumi berasal dari dekomposisi mahluk hidup (tumbuhan dan binatang) yang mati dan tertimbun dalam lapisan batuan sedimen beberapa juta tahun yang lalu. Karena adanya tekanan dan temperatur yang sangat tinggi dalam jangka waktu yang sangat lama maka material-material organic yang ada akan berubah menjadi minyak dan gas yang kita temukan pada saat ini. Tempat terbentuknya disebut source rock (batuan induk) yaitu batuan yang kaya akan material organic. Setelah matang. Maka HC akan bermigrasi karena adanya perbedaan tekanan. Proses perpindahan HC ini disebut dengan migrasi. HC akan terus bermigrasi hingga menemui trap atau jebakan (seal rock) yaitu batuan yang impermeable. Setelah terjebak, maka HC akan terakumulasi dalam lapisan yang disebut dengan reservoir rock (batuan permeable).
4. Komponen petroleum system
a. Mature source rock : batuan induk yang kaya akan material organic yang merupakan cikal bakal dari hidrokarbon.
b. Migration : proses perpindahan hidrokarbon dari batuan induk ke reservoir rock. c. Reservoir rock : batuan permeable tempat terakumulasinya hidrokarbon.
umumnya merupakan batuan sand karbonat.
5. Jenis trap
Jebakan struktur : Fault (patahan) dan fold (lipatan)
6. 3 sifat fisik batuan
- Porositas () didefinisikan sebagai fraksi atau persen dari volume ruang pori-pori terhadap volume batuan total (bulk volume).
Jenis Porositas :
1. Porositas absolut adalah persen volume pori-pori total terhadap volume batuan total (bulk volume).
Menurut waktu dan cara terjadinya, maka porositas dapat juga diklasifikasikan menjadi dua, yaitu :
1. Porositas primer adalah porositas yang terbentuk pada saat batuan sedimen diendapkan.
2. Porositas sekunder adalah porositas batuan yang terbentuk sesudah batuan sedimen terendapkan.
- Permeabilitas didefinisikan sebagai suatu bilangan yang menunjukkan kemampuan dari suatu batuan untuk mengalirkan fluida. Permeabilitas batuan merupakan fungsi dari tingkat hubungan ruang antar pori-pori dalam batuan. Dalam batuan reservoir, permeabilitas dibedakan menjadi tiga, yaitu :
• Permeabilitas absolut adalah permeabilitas dimana fluida yang mengalir melalui media berpori tersebut hanya satu fasa, misal hanya minyak atau gas saja.
• Permeabilitas efektif adalah permeabilitas batuan dimana fluida yang mengalir lebih dari satu fasa, misalnya minyak dan air, air dan gas, gas dan minyak atau ketiga-tiganya.
• Permeabilitas relatif adalah perbandingan antara permeabilitas efektif dengan permeabilitas absolut.
- Saturasi adalah bagian pori batuan yang terisi oleh fluida. Saturasi air + saturasi gas + saturasi minyak =1
Jenis batuan
a. Batuan beku : terbentuk dari proses pendinginan dan kristalisasi magma.
b. Batuan sedimen : terbentuk dari proses pelapukan batuan beku atau metamorf dan mengalami sedimentasi serta litifikasi (sementasi dan kompaksi).
c. Batuan metamorf : batuan yang mengalami proses metamorphosis / rekristalisasi akibat tekanan dan suhu yang tinggi serta bahan kimia.
8. Pengertian weathering, transportation, deposition, cementation dan compaction.
- Weathering atau pelapukan yaitu proses perusakan atau penghancuran batuan yang diakibatkan oleh air, angin, chemical dll
- Transportation : proses perpindahan/transportasi butiran batuan, umumnya oleh air, es, angin.
- Deposition : proses pengendapan butiran batuan - Cementation proses pengikatan antar butiran.
- Compaction yaitu proses pemadatan batuan akibat tekanan overburden (tekanan yang berasal dari beban batuan diatsnya)
7. Cadangan hidrokarbon adalah volume hidrokarbon yang mengisi pori-pori batuan yang oleh suatu sebab terperangkap dan terakumulasi dalam suatu reservoir dengan bentuk dan kondisi tertentu.
8. Initial hydrocarbon in place adalah jumlah hidrokarbon yang mula-mula ada di dalam reservoir.
9. Recoverable reserves adalah cadangan hidrokarbon yang dapat diproduksikan ke permukaan sesuai dengan kondisi yang ada pada saat itu.
10.Ultimate recovery adalah taksiran tertinggi dari jumlah hidrokarbon yang mungkin dapat diproduksikan ke permukaan sampai batas ekonomisnya.
11.Recovery factor adalah perbandingan antara hidrokarbon yang diproduksikan (recoverable reserves) dengan jumlah hidrokarbon mula-mula yang ada didalam reservoir (initial hidrokarbon in place).
12. Jenis-jenis mekanisme pendorong
a. Water drive : tenaga pendorong air yang berasal dari akuifer
c. Solution gas drive : tenaga pendorong yang berasal dari gas yang terlarut didalam minyak.
d. Combination drive : tenaga pendorong yang kombinasi dari berbagai mekanisme pendorong seperti water drive, gas cap drive dan solution gas drive.
13. Jenis-jenis metode eksplorasi migas
- Metode seismic : memanfaatkan gelombang suara. - Metode gravitasi : memanfaatkan variasi gravitasi
- Metode magnetic : memanfaatkan susceptibilitas magnetic / perbedaan gaya magnetik batuan
14. Definisi dari cadangan
Perkiraan jumlah minyak mentah, gas alam, gas condensate, fasa cair yang diperoleh dari gas alam, dan material lainnya (mis. sulfur), yang dianggap bernilai komersial untuk diambil dari reservoir dengan menggunakan teknologi yang ada pada suatu saat dalam keadaan ekonomi dan dengan peraturan yang berlaku pada saat yang sama
15. 3 jenis klasifikasi cadangan
- Proved reserves (cadangan terbukti) - Probable reserves (cadangan mungkin) - Possible reserves (cadangan harapan) 16. metode perhitungan cadangan
- Merode volumetric : metode yang paling sederhana, dimana reservoir diasumsikan berupa kubus atau kerucut
- Metode decline curve : menggunakan kurva yang menunjukkan trend penurunan/decline
- Metode material balance : menggunakan prinsip kesetimbangan material (volume material yang masuk sama dengan volume material yang keluar)
- Metode simulasi reservoir : menggunakan software seperti CMG atau eclipse - Metode simulasi monte carlo
17. 5 system di rig!
- System putar (rotating system) : Sistem penggerak putar yang meneruskan gaya putar dari permukaan ke dalam lubang bor. Contoh top drive, drill string. - System sirkulasi (circulating system) : untuk memindahkan serpih bor (rock
cutting) dari lubang sumur pada saat pemboran berjalan dgn fluida pemboran. Contoh shale shaker, desander, desilter, degasser, centrifuge, mud pit.
- BOP System : Sistem yang berfungsi untuk mencegah semburan liar fluida (kick/blow-out) dari dalam formasi batuan melalui lubang bor akibat tekanan yang tinggi.
- Power system : Merupakan sistem daya yang digunakan selama operasi pemboran berlangsung.
18. Sebutkan jenis-jenis rig yang kalian ketahui !
- land rig : mobile rig dan workover rig
- offshore rig : swamp barge (2-4 m), Jack up (35-45 m), drill ship (800-1000 M), semi submersible (300-500 m)
19. Jenis sumur berdasarkan bentuk lubang sumurnya
a. vertical
a. True measured depth (TMD)
o TMD SS (sub sea)
o TMD RT (rotary table) b. True vertical depth (TVD)
TVD SS (sub sea) TVD RT (rotary table)
dgn tekanan tinggi ke lubang sumur melalui drill string dan kembali ke permukaan melalui annulus selama proses pemboran.
22.Fungsi lumpur pemboran : Mengontrol tekanan hidrostatik
Mengangkat cutting dari dasar sumur
Membentuk Mudcake yang tipis dan licin
Mendinginkan dan melumasi drill string sehingga bisa mengurangi panas yang diderita
Cutting Suspension (mencegah cutting jatuh lagi ketika sirkulasi lumpur berhenti)
Media Logging missal SP log
Mencegah terjadinya collapse/runtuh dari dinding sumur
23. Fungsi dari casing
mencegah lubang sumur collapse
mengisolasi fluida di lubang sumur dgn fluida di formasi
meminimisasi kerusakan karena proses pemboran dan lingkungan bawah permukaan
menyediakan konduit yang tahan tekanan dan temperatur tinggi
mengisolasi hubungan antara formasi/reservoir di lubang sumur.
24. Jenis Casing:
- Conductor casing
- Surface casing
- Production casing
Melekatkan casing dengan formasi
Mencegah terjadinya hubungan antar formasi
Menjaga dari tekanan formasi yang berlebihan
Mencegah korosi
Mengisolasi zona berbahaya, agar pemboran dapat dilanjutkan.
26. Untuk melihat kualitas dari penyemenan dilakukan logging yang disebut dengan cement bond logging (CBL)
27. Jenis penyemenan
a. Primary cementing : penyemenan casing
b. Secondary cementing : memperbaiki primary cementing, menutup lubang perforasi, menutup kebocoran casing, menutup sumur (cement plug).
28. Jenis bit
a. Fixed bit : mata bor tidak dapat berputar b. Roller bit : mata bor dapat berputar 29. Konversi 1 M3 = 6.29 bbl
1 M3 = 1000 L
1 bbl = 159 L
1 M3 = 1000 L / 159 L = 6.29 bbl
30. Pengertian well loging
Logging adalah merupakan salah satu metode pengukuran perekaman besaran-besaran fisik batuan reservoir terhadap kedalaman lubang bor. Logging memberikan data-data yang diperlukan untuk mengevaluasi secara kuantitas banyaknya
hidrokarbon di lapisan pada situasi dan kondisi yang sesungguhnya. Data yang didapatkan seperti porositas dan saturasi air.
a. Measured while drilling (MWD) : logging yang dilakukan pada saat drilling dan alat logging berada pada rangkaian drill string.
b. Wireline logging : logging yang dilakukan setelah proses drilling menggunakan wireline unit.
a. Log radioaktif : gamma ray (menentukan shale dan non shale), neutron, density (menentukan porositas)
b. Log listrik : SP log (menentukan lapisan shale dan non shale) c. Log suara : Sonic log (menentukan porositas)
d. Log tambahan : Log caliper (menentukan diameter lubang bor). 34. Tujuan well completion
Tujuan well completion untuk mendapatkan laju produksi yang optimum selama masa produksi sumur.
35. Faktor yang harus dipertimbangkan dalam penentuan well completion
a. Ekonomis : Laju produksi yang diinginkan, Investasi yang diperlukan sekecil mungkin
b. Reservoir : Jumlah cadangan gas/minyak di setiap zona lapisan, Tenaga pendorong reservoir, Keperluan akan well stimulation, Keperluan akan pengontrolan pasir
c. Mekanis : Konfigurasi komplesi sumur dibuat sesederhana mungkin sehingga memudahkan kerja ulang, Pertimbangan pengangkatan buatan, Kemungkinan project EOR dimasa yang akan datang
A. Berdasarkan program pemasangan pipa selubung komplesi lubang terbuka (openhole)
komplesi perforasi (perforated completion/cased hole) komplesi liner (liner completion)
B. Berdasarkan jumlah zona yang diproduksi suatu sumur Zona tunggal (single completion)
Zona banyak (multiple completion)
37. Pengertian dan tujuan workover
Workover atau kerja ulang adalah salah satu kegiatan dalam usaha meningkatkan produktivitas dengan cara memperbaiki problem atau memperbaiki kerusakan sumur sehingga diperoleh kembali laju produksi yang optimum
38. Jenis-jenis workover
Stimulasi, termasuk diantaranya: - Acidizing : pengasaman
- Hydraulic fracturing : membuat rekahan di formasi produktif
- Steam stimulation : menginjeksikan uap panas untuk menstimulasi sumur
Squeeze cementing : penyemenan ulang Reperforation : pelubangan sumur ulang Recompletion : komplesi ulang
Sand control : pengontrolan pasir
39.Perforasi adalah proses penembakan lapisan produktif untuk mengalirkan fluida ke lubang sumur. Ada dua jenis perforasi yaitu :
a. Inner jet : hanya satu arah tembakan b. High shoot density (HSD) : ke segala arah
40. Jenis-jenis problem produksi
berumur batuan tersier terutama pada seri miocene. Penyebab problem keasiran antara lain :
- Tenaga Pengerukan ( drag force )
- Penurunan Kekuatan Formasi
- Penurunan Tekanan Formasi
- Tingginya Kapasitas Produksi
- Penambahan Saturasi Air
Problem coning ( gas dan air) adalah peristiwa terproduksinya air dan gas lebih awal dari perkiraan akibat adanya gangguan kesetimbangan dari gradient tekanan dan gaya gravitasi dalam aliran fluida”. Penyebab coning antara lain :
a. Adanya tekanan drowdown yang besar di sekitar lubang sumur
b. Reservoir dengan permeabilitas tinggi menunjukan kecenderungan terjadinya masalah coning rendah karena tekanan drawdown di sekitar lubang sumur kecil.
c. Laju produksi yang melebihi laju alir kritis water coning dan gas coning
Problem scale merupakan endapan yang terbentuk dari proses kristalisasi dan pengendapan mineral yang terkandung dalam air formasi. Pembentukan scale biasanya terjadi pada bidang-bidang yang bersentuhan secara langsung dengan air formasi selama proses produksi, seperti pada matrik dan rekahan formasi, lubang sumur, rangkaian pompa dalam sumur (downhole pump), pipa produksi, pipa selubung, pipa alir, serta peralatan produksi di permukaan (surface facilities)
Problem korosi merupakan suatu proses penurunan mutu suatu material logam. Hal ini dapat terjadi oleh lingkungan dengan peristiwa kimia atau elektrokimia sehingga timbul kesetimbangan antara logam dengan lingkunganya
(pengendapan parafinik) dan menutup pori-pori batuan. Penyebab problem parafin antara lain :
a. Turunnya tekanan reservoir b. Hilangnya fraksi ringan minyak
c. Pemindahan panas dari minyak ke dinding pipa dan diteruskan ke tempat sekitarnya.
d. Aliran cairan yang tidak tetap dan tidak merata. e. Kecepatan aliran dan kekasaran dinding pipa. f. Terhentinya aliran fluida
41. Surface equipment/peralatan dipermukaan
a. Wellhead merupakan peralatan untuk dudukan (menggantungnya) casing atau tubing
b. Christmast tree merupakan rangkaian dari valve dan fitting yang digunakan untuk mengontrol tekanan dari aliran produksi dan peralatan yang termasuk di dalamnya adalah sambungan atas kepala tubing.
c. HC Processing chart
42. Jenis separator
b. Berdasarkan tekanan operasi : High pressure, medium pressure dan low pressure
c. Berdasarkan fasa : dua fasa dan tiga fasa
43.Artificial lift dilakukan untuk menguras HC yang masih bernilai ekonomis dengan memasang peralatan di sumur. Artificial lift dilakukan ketika dengan primary dimana energinya dari energy listrik yang berasal dari permukaan. Untuk laju produksi yang tinggi.
Sucker rod pump (SRP)/pompa angguk : pompa bawah permukaan dan umunya untuk laju produksi yang kecil
Progressive cavity pump (PCP) : pompa yang teridir dari stator dan rotor dan mempunyai effisiensi yang tinggi.
Plunger lift
Hydraulic pumping unit (HPU) Jet pump
45.Enhanced oil recovery (EOR) atau pengurasan minyak tahap lanjut merupakan sebuah metode yang menggunakan tenaga atau material dari luar untuk mengambil hidrokarbon yang tidak dapat diambil, baik secara natural flow atau artificial lift.
46. Jenis-jenis EOR
a. Water flooding : menginjeksikan air kedalam formasi dengan harapan airnya akan mendorong minyak ke sumur produksi
b. Thermal methods : steamflooding (menginjeksikan uap panas) dan insitu combustion (membakar sebagian minyak sehingga viskositas minyak turun). c. Chemical methods : polymer, surfactant, caustik (Alkaline)
d. Miscible flooding : HC gas, CO2, nitrogen e. MEOR : menginjeksikan bakteri/mikroba. 47. Tahapan recovery :
a. Primary recovery : tenaga pendorongnya dari alam
c. Tertiary recovery : menginjeksikan fluida yang tidak sejenis dengan fluida reservoir seperti chemical (surfactant, polymer dan alkaline/kaustik.
48.Miscible : proses injeksi dimana fluida injeksi bercampur dengan hidrokarbon, misal injeksi methane atau CO2
Immiscible : proses injeksi dimana fluida injeksi tidak bercampur dengan hidrokarbon, misal injeksi air (waterflooding).
NB :
a. Soal akan terdiri dari dua jenis yaitu A dan B b. Jumlah soal 20 + 2
c. Selain dari referensi ini, silahkan membaca buku dan referensi-referensi lain yang berhubungan
