EVALUASI KEGIATAN STIMULASI
EVALUASI KEGIATAN STIMULASI M
MA
ATR
TR II X AC
X ACII D
DII ZI
ZI NG
NG
DALAM UPAYA PENINGKATAN PRODUKSI PADA SUMUR
DALAM UPAYA PENINGKATAN PRODUKSI PADA SUMUR
X LAPANGAN Y
X LAPANGAN Y
TUGAS AKHIR
TUGAS AKHIR
MUHAMMAD ERU ANANGDA MUHAMMAD ERU ANANGDA
NIM 124.14.021 NIM 124.14.021
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
FAKULTAS TEKNIK DAN DESAIN FAKULTAS TEKNIK DAN DESAIN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
KOTA DELTAMAS KOTA DELTAMAS
2018 2018
EVALUASI KEGIATAN STIMULASI
EVALUASI KEGIATAN STIMULASI M
MA
ATR
TR II X AC
X ACII D
DII ZI
ZI NG
NG
DALAM UPAYA PENINGKATAN PRODUKSI PADA SUMUR
DALAM UPAYA PENINGKATAN PRODUKSI PADA SUMUR
X LAPANGAN Y
X LAPANGAN Y
TUGAS AKHIR
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik dari Diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik dari
Program Studi Teknik Perminyakan Program Studi Teknik Perminyakan
MUHAMMAD ERU ANANGDA MUHAMMAD ERU ANANGDA
NIM 124.14.021 NIM 124.14.021
PROGRAM STUDI TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKANPERMINYAKAN FAKULTAS TEKNIK DAN DESAIN
FAKULTAS TEKNIK DAN DESAIN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
KOTA DELTAMAS KOTA DELTAMAS
2018 2018
HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS
HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS
Tugas Akhir ini adalah hasil
Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baikkarya saya sendiri, dan semua sumber baik
yang dikutip maupun dirujuk,
yang dikutip maupun dirujuk, telah saya nyatakan dengan benar.telah saya nyatakan dengan benar.
Nama
Nama : : MUHAMMAD MUHAMMAD ERU ERU ANANGDAANANGDA
NIM
NIM : : 124.14.021124.14.021
TandaTangan : TandaTangan :
Tanggal
LEMBAR PENGESAHAAN
EVALUASI KEGIATAN STIMULASI MATR I X ACI DI ZI NG
DALAM UPAYA PENINGKATAN PRODUKSI PADA SUMUR
X LAPANGAN Y
TUGAS AKHIR
MUHAMMAD ERU ANANGDA 124.14.021
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik dari Program Studi Teknik Perminyakan
Kota Deltamas, 09 September 2018 Menyetujui
Dosen Pembimbing
HALAMAN PERSEMBAHAN
Kupersembahkan Skripsi ini Teruntuk:
Allah Subhanahu Wata’ala dan Rasulullah Muhammad Shallallahu ‘Alaihi Wasallam
Ya Allah Engkaulah Dzat yang telah menciptakanku, memberikanku karunia nikmat yang tak terhinggan, melindungiku, membimbingku dan mengajariku dalam kehidupan, serta wahai Rasulullah Muhammad yang telah memberikanku pengetahuan akan ajaran Tuhanku dan membawaku dari jurang kejahilan menuju
kehidupan yang terang benderang
Ayah dan Ibu Tercinta
Yang telah berjuang dengan penuh keihklasan, yang telah menorehkan segala kasih dan sayangnya dengan penuh rasa ketulusan yang tak kenal lelah dan batas
waktu.
“Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan, Maka Apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang
lain”
KATA PENGANTAR
Pu ji syukur saya panjatkan kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’Ala, karena atas berkat dan rahmat- Nya, saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulisan Tugas Akhir ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Program Studi Teknik Perminyakan, Institut Teknologi dan Sains Bandung. Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan Tugas Akhir ini,
sangatlah sulit bagi saya untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih kepada:
1) Orang tua saya yang sangat saya sayangi Bapak Fajar Agus dan Ibu Evi Nauli yang selalu memberikan dukungan kepada saya dalam bentuk moril, materil, maupun do’a. Adek-adek saya Muhammad Alfahri dan Muhammad Faizul Haq yang sangat saya cintai yang tidak pernah bosan untuk selalu menyemangati dan membantu saya.
2) Prof. Ir. Pudji Permadi, M.Sc., P.hD. selaku Ketua Program Studi Teknik Perminyakan ITSB.
3) Ir. Aries Prasetyo, M.T. selaku Sekretaris Program Studi Teknik Perminyakan ITSB dan juga dosen pembimbing dalam tugas akhir ini.
4) Saudara seperjuangan Tugas Akhir dibawah bimbingan pak Aries, bang Mahyar Kurnianto dan bang Baskoroyang selalu bersama pada saat bimbingan hingga sidang sarjana.
5) Sahabat karib saya Muhammad Anhar yang sering memberikan bantuan, dukungan, dan motivasi dalam pengerjaan tugas akhir ini.
6) Keluarga TM’14 dengan segala kekompakan serta keseruan yang kalian berikan selama perkuliahan.
Akhir kata, saya berharap Allah Subhanahu Wa Ta’Ala berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga Tugas Akhir ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu.
Kota Deltamas, 09 September 2018
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademik Institut Teknologi dan Sains Bandung, saya yang bertanda tangan dibawah ini:
Nama : Muhammad Eru Anangda
NIM : 124.14.021
Program Studi : Teknik Perminyakan
Fakultas : Teknik dan Desain
Jenis Karya : Tugas Akhir
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Institut Teknologi dan Sains Bandung Hak Bebas Royalti Noneksklusif
(Non-E xclusive Royalty F ree Right
) atas karya ilmiah saya yang berjudul:” EVALUASI KEGIATAN STIMULASI MATRIX ACIDIZING DALAM
UPAYA PENINGKATAN PRODUKSI PADA SUMUR X LAPANGAN Y”
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan hak bebas royalti noneksklusif ini, Institut Teknologi dan Sains Bandung berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data, merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap tercantum nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Kota Deltamas, 09 September 2018 Yang menyatakan
ABSTRAK
Stimulasi merupakan suatu kegiatan untuk mengembalikan laju produksi sumur yang sempat mengalami penurunan yang dikarenakan formation damage, Salah satu jenis formation damage adalah terbentuknya endapan scale. Untuk melarutkan scale yang terjadi di zona A pada sumur ME lapangan X dilakukan metode stimulasi matrix acidizing yang dilakukan dengan cara menginjeksikan asam dibawah tekanan formasi sehingga asam yang diinjeksikan menyebar secara radial. Maka dari itu dibutuhkan perencanaan yang tepat agar stimulasi matrix acidizing berhasil dilakukan. Pada penelitian tugas akhir ini, evaluasi keberhasilan matrix acidizing ditinjau dari beberapa parameter yaitu analisa laju produksi sumur sebelum dan sesudah matrix acidizing, perubahan nilai productivity index, kurva Inflow Performance Relationship (IPR.
Kata Kunci: Scale, Matrix Acidizing, Productivity Index,Inflow Performance Relationship (IPR).
ABSTRACT
Stimulation is an activity to restore the rate of production of wells that had decreased due to formation damage, One type of formation damage is the
formation of sediment scale. To dissolve the scale occurring in zone A at the well of ME field X, matrix acidizing method is performed by injecting the acid under the formation pressure so that the injected acid spreads radially. Therefore it is required proper planning for matrix acidizing stimulation successfully done. In this final project, evaluation of success of matrix acidizing is evaluated from several parameters, namely well production rate analysis before and after matrix
acidizing, change of productivity index value, Inflow Performance Relationship (IPR) curve.
Keywords: Scale, Matrix Acidizing, Productivity Index, Inflow Performance Relationship (IPR).
DAFTAR TABEL
Tabel 4. 1 Data Teknik Sumur ME ... 16 Tabel 4. 2 Data Sumur ME ... 16 Tabel 4. 3 Batasan Nilai Skinuntuk kegiatan Acidizing Error! Bookmark not defined.1
Tabel 4. 4 Perbandingan Data Sebelum dan Sesudah Acidizing Error! Bookmark not defined.3
Tabel 4. 5Data Perhitungan POT pada sumur MEError! Bookmark not defined.4
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Peta Lokasi Lapangan PT. Pertamina Asset 5 Tanjung Field ... 7 Gambar 3. 1 Alur Proses Pengerjaan Tugas Akhir14Error! Bookmark not defined.
Gambar 4. 1Data Produksi Sumur ME ... 15 Gambar 4. 2Well Sketch Sumur ME ... 17 Gambar 4. 3 Data Produksi Setelah Acidizing ... 22 Gambar 4. 4Kurva IPR & TPR ...Error! Bookmark not defined.3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Suatu sumur pada awalnya dapat memproduksikan hydrocarbon secara
natural (naturally flow). Akan tetapi seiring berjalannya waktu, tekanan
reservoir akan mengalami penurunan dan mengakibatkan hydrocarbon tidak
dapat mengalir secara alami lagi sehingga diperlukan metode pengangkatan
hydrocarbon seperti artificial lift menggunakan bantuan pompa , secondary
recovery apabila penggunaan pompa tidak dapat mengangkat hydrocarbon, dan
tertiary recoveryuntuk kondisi tekanan sumur sudah sangat rendah.
Penurunan produksi pada suatu sumur, dapat juga diakibatkan oleh kerusakan formasi yang dapat dilihat dari penurunan laju produksi yang tidak wajar.Kemudian adanya nilai skin positif, dan nilai permeabilitas yang rendah. Untuk memperbaiki kondisi tersebut, dapat menggunakan metode treatment
yaitu well stimulation atau stimulasi sumur.
Well stimulation atau stimulasi merupakan suatu proses perbaikan terhadap sumur untuk memperbaiki permeabilitas formasi yang rusak agar dapat meningkatkan laju produksi dan mengembalikan kondisi sumur. Well stimulation terbagi menjadi dua jenis yaitu acidizing dan hydraulic fracturing.
Untuk memilih metode yang sesuai dapat dikondisikan sesuai dengan keperluan sumur yang akan di stimulasi.
Pada penulisan penelitian kali ini, jenis stimulasi yang akan digunakan adalah acidizing dan metode acidizing yang dipakai adalah matrix acidizing .
Matrix acidizing adalah metode menginjeksikan asam secara radial kedalam
formasi dengan tekanan injeksi dibawah tekanan formasi agar reaksi menyebar ke formasi secara radial.
Merencanakan stimulasi matrix acidizing perlu memperhatikan pemilihan asam yang tepat serta urutan fluida yang tepat berdasarkan jenis formasi yang sesuai supaya proses stimulasi dapat berjalan dengan baik. Keberhasilan matrix
acidizing dapat dilihat dari beberapa parameter yaitu laju produksi yang
2
1.2 Batasan Masalah
Dalam penulisan tugas akhir ini, Penulis akan fokus pada permasalahan- permasalahan yang melingkupi :
1. Sumur aktif yang akan dilakukan stimulasi matrix acidizing
2. Ruang lingkup dalam perencanaan stimulasi matrix acidizing adalah tekanan dimana formasi bisa rekah, tekanan maksimum di permukaan dimana asam dapat diinjeksikan, serta penentuan volumeasam.
3. Parameter keberhasilan ditinjau dari laju produksi, nilai Productivity Index (PI), nilai skin, kurva Inflow Performance Relationship (IPR),
dan analisa keekonomian
1.3 TujuanPenelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Meningkatkan laju produksi sumur yang mengalami penurunan.
2. Memperbaiki sumur yang rusak dengan melakukan stimulasi matrix acidizing.
3. Mengevaluasi hasil stimulasi matrix acidizing dengan beberapa parameter
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dalam penelitian tugas akhir ini adalah :
1. Dapat meningkatkan laju produksi sumur yang mengalami penurunan 2. Dapat memperbaiki sumur yang rusak setelah dilakukan stimulasi
matrix acidizing.
3. Dapat mengevaluasi hasil stimulasi matrix acidizing dengan beberapa parameter.
3
1.5 Metode Penelitian
Metode penelitian dilakukan dengan mengambil data lapangan dalam upaya mengevaluasi kegiatan dari stimulasi matrix acidizing yang bertujuan meningkatkan laju produksi dari sumur X. Kemudian data tersebut diolah berdasarkan rumusan – rumusan yang telah baku digunakan dalam mengevaluasi kegiatan stimulasi matrix acidizing dan hasilnya dibandingkan dengan kondisi sumur sebelum dilakukan kegiatan stimulasi.
Metodologi penelitian yang digunakan oleh penulis dalam menyusun tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Studi Literatur
Studi literatur dilakukan untuk mengumpulkan materi dari berbagai literatur ilmiah yang berhubungan dengan tugas akhir ini.
2. Pengumpulan data
Pengumpulan data dilakukan untuk mengumpulkan data – data sumur dari lapangan berupa data reservoir sampai data permukaan sumur untuk kebutuhan perhitungan kegiatan stimulasi matrix acidizing.
3. Perhitungan dan Analisis
Perhitungan dan analisis dilakukan saat kegiatan stimulasi matrix acidizing untuk memastikan keberhasilan kegiatan dan mendapatkan nilai kenaikan laju produksi setelah kegiatan stimulasi.
1.6 Sistematika Penelitian
Tugas akhir ini disusun dalam beberapa Bab dengan tujuan mempermudah pemahaman dan penyusunan itu sendiri, adapun pembagian Bab tersebut adalah
sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang latar belakang, batasan masalah, tujuan penelitian, dan sistematika penulisan laporan.
BAB II DASAR TEORI
Bab ini berisi tentang penjelasan teori dasar atau studi literatur mengenai jenis – jenis stimulasi acidizing, dasar dilakukannya matrix acidizing, karakteristik asam dan additive, factor yang mempengaruhi
4
pengasaman, operasi stimulasi matrix acidizing, serta parameter keberhasilan stimulasimatrix acidizing.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini membahas tentang alur kerja metode penelitian Tugas Akhir secara umum.
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang perhitungan stimulasi matrix acidizing
berdasarkan data yang didapat, serta analisis mengenai keberhasilan stimulasi berdasarkan parameter yang telah ditentukan.
BAB V KESIMPULAN
Bab ini memuat tentang kesimpulan yang diperoleh setelah dilakukan penelitian.
BAB II
PROFIL PERUSAHAAN DAN DASAR TEORI
2.1 Pertamina EP
PT Pertamina EP adalah perusahaan yang menyelenggarakan kegiatan usaha di sektor hulu bidang minyak dan gas bumi, meliputi eksplorasi dan eksploitasi. Di samping itu, Pertamina EP juga melaksanakan kegiatan usaha penunjang lain yang secara langsung maupun tidak langsung mendukung bidang kegiatan usaha utama.
Saat ini tingkat produksi Pertamina EP adalah sekitar 100.000 barrel oil per day (BOPD) untuk minyak dan sekitar 1.016 million standard cubic feet per day (MMSCFD) untuk gas.
Wilayah Kerja (WK) Pertamina EP seluas 113,613.90 kilometer persegi merupakan limpahan dari sebagian besar Wilayah Kuasa Pertambangan Migas PT PERTAMINA (PERSERO). Pola pengelolaan usaha WK seluas itu dilakukan dengan cara dioperasikan sendiri (own operation) dan kerja sama dalam bentuk kemitraan, yakni 4 proyek pengembangan migas, 7 area unitisasi dan 39 area kontrak kerjasama kemitraan terdiri dari 24 kontrak Technical Assistent Contract (TAC), 15 kontrak Kerja Sama Operasi (KSO). Jika dilihat
dari rentang geografinya, Pertamina EP beroperasi hampir di seluruh Indonesia, dari Sabang sampai Merauke.
WK Pertamina EP terbagi ke dalam lima asset. Operasi kelima asset terbagi ke dalam 19 Field, yakni Rantau, Pangkalan Susu, Lirik, Jambi, dan Ramba di Asset 1, Prabumulih, Pendopo, Limau dan Adera di Asset 2, Subang, Jatibarang dan Tambun di Asset 3, Cepu, Poleng dan Matindok di Asset 4 serta Sangatta, Bunyu, Tanjung, Sangasanga, Tarakan dan Papua di Asset 5.
Di samping pengelolaan WK tersebut di atas, pola pengusahaan usaha yang lain adalah dengan model pengelolaan melalui proyek-proyek, antara lain Pondok Makmur Development Project di Jawa Barat, Paku Gajah Development Project di Sumatera Selatan, Jawa Gas Development Project di Jawa Tengah,
6
2.2 Sejarah Lapangan Tanjung Raya
Lapangan Tanjung Raya adalah salah satu lapangan milik Daerah Operasi PT Pertamina (Persero) Unit Bisnis Pertamina EP (Tanjung). Sejarah penemuan lapangan ini diawali oleh penemuan minyak pada tahun 1898 oleh Mijn Bouw Maatschappij Martapoera dan dilakukan pemboran empat sumur.
Pada tahun 1912 lapangan ini diambil alih oleh perusahaan Belanda lainnya
Dutsche Petroleum Maatschappij (DPM). Kemudian pada tahun 1930 DPM
bergabung dengan sesama perusahaan Belanda yang bernama N.V. Bataache
Petroleum Maatscheppij atau yang lebih dikenal dengan BPM.
Sejalan dengan perkembangan teknologi serta usaha BPM yang lebih giat melakukan eksplorasi maka pada akhimya ditemukan berturut-turut struktur A (1934), B (1937), serta struktur C (1939). Pada pemboran sumur A-l tahun 1938 telah ditemukan minyak dengan kedalaman akhir 1920 meter. Sampai pada pertengahan tahun 1940 telah selesai dibor tujuh buah sumur pada struktur A
tetapi tidak dieksploitasikan karena adanya Perang Dunia II. Sekitar tahun 1942 sampai tahun 1945 sumur minyak di lapangan ini dikuasai oleh pemerintah pendudukan Jepang.
Pada tahun 1957 BPM kembali memulai usaha perminyakan di lapangan ini. Kemudian pada tahun 1961 terjadi pengambilalihan pengelolaan lapangan dari perusahaan BPM kepada perusahaan PT. Shell Indonesia, sejak saat itu kegiatan lebih digalakan lagi karena kesulitan transportasi telah dapat teratasi dengan selesainya pembangunan pipa penyalur 20 inch ke Balikpapan.
Lalu pada tahun 1965 lapangan tersebut diambil alih oleh Permina yang kemudian berubah nama menjadi Pertamina. Selama dikelola oleh Pertamina kembali dilakukan usaha-usaha pencarian lapangan minyak yang barn dan berhasil menemukan struktur D pada tahun 1967 dan mulai diproduksikan pada
tahun 1977 setelah melakukan pemboran di lima buah sumur.
Lapangan Tanjung Raya hingga saat ini mempunyai 150 sumur produksi, 43 sumur injeksi dan 86 sumur tak berproduksi, berdasarkan perhitungan dari data geologi dan geofisika (metode volumetrik) dengan luas area produktif sekitar 1203,43 Ha.
7
2.3 Letak Geografis
Secara geografis Daerah Operasi PT. Pertamina (Persero) Unit Bisnis Pertamina EP (Tanjung) terletak di Kabupaten Tabalong, Provinsi Kalimantan Selatan, tepatnya sekitar 230 km Timur Laut kota Banjarmasin atau berjarak kurang lebih 240 km dari kota Balikpapan - Kalimanatan Timur.
Figure 1
Gambar 2.1 Peta Lokasi Lapangan PT. Pertamina EP Asset5 Tanjung Field
8
2.4
Workover
Workover adalah pekerjaan untuk mempertahankan, memperbaiki atau menambah produksi dengan cara - cara mengubah atau mengolah zona produksi atau menganti zona produksi. Work services adalah pekerjaan sumur yang dilakukan rutin untuk mempertahankan produksi atau memperbaiki tanpa harus mengubah zona produksinya.
Sebab - sebab dilakukannya workover :
1. Permeabilitasreservoir yang rendah
Penurunan produksi dengan cepat dengan tes produksi dan pressure build up test dapat dibedakan dengan formation damage. 2. Tekanan reservoir yang rendah
Drive reservoir adalah faktor yang penting dalam decline tekanan dan pengontrolan sumur semburan dari suatu sumur.
3. Formation damage
Untuk memperbaiki damage dilakukan perforasi ulang. Jenis-jenis pekerjaanworkover adalah :
1. Add perforation (penambahan lubang perforasi). 2. Pembersihan lubang-lubang perforasi.
3. Isolasi zona
Operasi workover dapat dengan baik didefinisikan berdasarkan pelaksanaan jenis pekerjaaan yang dilakukan.Workover akan melibatkan satu atau lebih
kriteria sebagai berikut :
1. Pekerjaan yang dilakukan pada awal penyelesaian sumur.
2. Pekerjaan yang dilakukan untuk memodifikasi formasi atau treating formasi.
3. Pekerjaan pemasangan pipa menjadi permanen (pemasangan casing atau liner , juga pemasangan permanent packer, bridge plug ) yang dimodifikasi atau diperbaiki.
9
menambah zona yang akan diproduksi.
5. Pekerjaan yang dilakukan pembukaan tubing produksi sehingga memerlukan fluida pembunuh (kill fluid ) atau mengontrol tekanan. Sehingga jelas operasi workover dapat mempengaruhi sifat fisik formasi disekitar sumur terutama permeabilitas formasi atau berubahnya konfigurasi peralatan menjadi permanen.Dengan demikian pengoperasian workover harus berhati-hati termasuk perencanaannya dan supervisinya, pada dasarnya memerlukan pengetahuan keteknikan untuk mengemukakan penyebab- penyebab dilakukannya workover, dan indentifikasinya berdasarkan metoda
analitis.
2.5
Stimulation
Stimulasi adalah merangsang sumur yang merupakan suatu proses
perbaikanterhadapsumur untuk
meningkatkanhargapermeabilitasformasiyang
mengalamikerusakansehinggadapatmemberikanlaju produksiyang besar,yang akhirnyaproduktifitassumurakanmenjadilebihbesar jikadibandingkansebelum diadakannya stimulasi sumur. Stimulasi dilakukan
pada sumur-sumur produksi
yangmengalamipenurunanproduksiyangdisebabkanoleh adanyakerusakan formasi( formationdamage)disekitarlubangsumurdengancara memperbaiki permeabilitas batuan reservoir. Metode stimulasi dapat dibedakan menjadi Acidizing dan HydraulicFracturing . Pada laporan ini, hanya dibahas mengenai Acidizing.
2.5.1 Acidizing
Acidizing adalahsalahsatu prosesperbaikanterhadapsumuruntuk menanggulangiatau
mengurangikerusakanformasidalamupayapeningkatanlaju produksi dengan melarutkan sebagian batuan, dengan demikian akan memperbesar saluran yang tersedia atau barangkali lebih dari itu
10
membuka saluran baru sebagai akibat adanya pelarutan atau reaksi antara acid dengan batuan.Stimulasidenganacidizing dapatdilakukan denganmenggunakan tiga metodeyaitu:
1. AcidWashing 2. Acidfracturing 3. Matrixacidizing
Acidwashing
adalahoperasiyang direncanakanuntukmenghilangkan endapan scaleyang dapatlarutdalamlarutanasamyang terdapatdalamlubang sumuruntukmembukaperforasiyang tersumbat.Acid fracturing
adalah penginjeksianasamke dalamformasipadatekananyangcukuptinggiuntuk merekahkan formasi atau membuka rekahan yang sudah ada. Aplikasiacid fracturing ini
hanyaterbatasuntukformasikarbonat,karenajikadilakukanpada
formasibatupasirdapat menyebabkankeruntuhanformasinyadan mengakibatkan problemkepasiran.
Matri x acidizing
dilakukan dengan cara menginjeksikan larutan asam dan additif tertentu secara langsung kedalam pori-pori batuan
formasidisekitarlubangsumurdengantekananpenginjeksiandi
bawahtekanan rekahformasi,dengantujuanagarreaksimenyebarkeformasi secararadial .
Pada intinya, Acidizing ini digunakan untuk menghilangkan pengaruh
kerusakan formasi disekitarlubangsumuryaituskin
dengancaramemperbesarpori-poribatuandan melarutkanpartikel- partikelpenyumbatpori-poribatuan.
2.5.2 Jenis Acid
Pertimbangan utama dalam pemilihan jenis asam adalah kesesuaiannya denganbatuandan fluidaformasi.Bilaasamtidaksesuaidenganformasimaka treatmentakangagalataubahkanmengakibatkankerusakanformasilebih
11
Terdapatbeberapakriteriayangharusdipenuhidalampemilihanjenisasamini, yaitu:
KonsepDasar
Konsepdasarinipadadasarnya membahas mengenai jenisdanlokasi kerusakan. Jenis material penyebab kerusakan mambutuhkan jenis
asam tertentuuntuk
melarutkannya,sedangkanlokasikerusakanberpengaruhdalam penentuan kekuatan asam, karena asam harus mencapai lokasi keruskan dengankondisiyang diinginkanwalaupunkualitasasam telahberubahakibat pengaruhmineral-mineralbatuanyang dilewatinyadari lubangsumurhingga lokasikerusakan.
KriteriaMineralogi
Formasiyang sensitifakanmengalamikerusakanakibatreaksi-reaksi kimiayang
terjadiantaraasaminjeksidenganmineral-mineralbatuanformasi maupununsur-unsurdalamair
formasi.Sensitivitassuatuformasisangat dipengaruhi olehkereaktifan
seluruhmineral-mineral batuanterhadap asam
yangdiinjeksikan.Sedangkankereaktifanmineraltergantungpadakomposi si kimiadanluaspermukaan.
KriteriaLain
Terdapat kriteria-kriteria lain dalam pemilihan fluida treatment yang perlu dipertimbangkan, antara lain:permeabilitas, fluida produksi,
kondisi fisiksumurdanmekanismedamage-removal .
Permeabilitas formasimempengaruhi jenisdantingkatkerusakanyang dialami formasi. Formasi yang sangat permeabledapat dengan mudah ditembusolehpartikel-partikelpadat asing atau fluida.Sebaliknyaformasi batupasirberpermeabilitasrendahmungkinhanyaakan mengalamikerusakan akibatinvasipartikel-partikelasing.Tetapiformasiini lebihsensitifterhadap invasifluidaasing,karenadalampori-poriyang kecilseringmengandungclay dalamjumlahbesaryangsangatreaktifterhadapfluida.
12
Jenis fluida produksi juga berpengaruh dalam pemilihan fluida treatment .Sumurgas yang mempunyaimasalahwaterblocking memerlukan fluidatreatment yangmengandungalkohol.Fluidaini mempunyaikelarutan yang tinggidalamgas sehinggamempermudahremovalair .Jenisasamyang seringdigunakanpada industriperminyakandapatberupainorganik(mineral) yaituasamChloridedan
asam Fluoride,atauorganikyaituasamaceticdanasam formic. Jenis asam yang sering digunakan dalam acidizing antara lain: 1. Organic acid dan HCO2H
2. Hydrochloric acid, HCL 3. Hydrofluoric acid, HF
2.5.3
Syarat utamaAcidizing
Adapun syarat-syarat utama agar asam dapat digunakan dalam operasi acidizing (pengasaman) ini adalah:
1. Tidak terlampau reaktif terhadap peralatan logam.
2. Segi keselamatan penanganannya harus dapat menunjukkan indikasi atau jaminan keberhasilan proyek acidizing ini.
3. Harus dapat bereaksi/melarutkan karbonat atau mineral endapan lainnya sehingga membentuk soluble product atau hasil-hasil yang dapat larut.
2.5.4 Prinsip
Acidizing
Pada prinsipnya stimulasi dengan pengasaman dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu;
1. Pengasaman pada peralatan produksi yaitu; tubing dan flowline. 2. Pengasaman pada formasi produktif yaitu; perforasi dan lapisan.
Prinsip penerapan metoda ini adalah dengan memperbesar harga ko atau dengan menurunkan harga μo, sehingga harga PI -nya meningkat dibanding sebelum metoda ini diterapkan.
Batuan karbonat adalah semua batuan yang terdiri dari garam karbonat. Batuan karbonat mempunyai keistimewaan dalam cara pembentukannya yaitu hanya dari larutan, praktis tidak ada sebagai detritus daratan. Organisme
13
sangat berperan dalam pembentukan batuan karbonat, yaitu sebagai penghasil unsur CaCo3. Organisme pembentuk batuan karbonat dapat terdiri dari Koral, Ganggang, Molluska, Bryozoa, Echinodermata, Brachiopoda, Ostracoda, Poriferadan beberapa jenis organisme lainnya.Batuan karbonat merupakan batuan reservoir yang sangat penting di dalam industri perminyakan. Dari 75% daratan yang dibawahi oleh batuan sedimen, seperlimanya merupakan batuan karbonat. Batuan karbonat dapat dikelompokkan menjadi empatjenis,
yaitu terumbu, dolomit, gamping klastik dangan pingafanitik.
Sifat-sifat fisik pada batuan karbonat ini berbeda dengan batuan reservoir lainnya. Untuk mengetahui sifat-sifat fisik batuan karbonat dapat dilakukan dengan metode test asam, metode nodakimia, metode residu tak terlarut, metode etsadan metode analisis sayatan tipis. Dengan metode analisis etsa, analisa yang dilakukan meliputi konstitusi utama, jenis kerangka/butir, konstitusi detritus, masa dasar, hubungan butir dengan masa dasar, besar butir, pemilahan, keadaan butir, susunan butir, indeks energi dan nama batuan. Hal ini akan mempengaruhi porositas, permeabilitas, tekanan kapiler, wetabilitas, saturasi dan kompresibilitas batuan.
14
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alur Kerja Tugas Akhir15
15
BAB IV
PEMBAHASAN
Sumur yang akan dilakukan stimulasi adalah sumur yang telah mengalami penurunan laju produksi yang disebabkan oleh adanya formation damage. Adapun penyebab formation damage yang terjadi pada sumur ME yaitu adanya endapan scale
(CaCo3). Untuk mengetahuinya, dapat dilihat dari penurunan lajuproduksi yang tak wajar (diatas 50%).
4.1 Persiapan Data Penelitian
Parameter persiapan data yang dibutuhkan untuk melakukan proses stimulasi dan evaluasi hasil adalah meliputi data produksi, data sumur, dan data teknik sumur yang tercantum dibawah ini.
16
Tabel 4.1 Data Teknik Sumur ME
Total Depth 4232.49 Ft PBTD 4166.87 Ft Stove Pipe 13 3/8”, K -55, 54.5 ppf, BTC 98.43 Ft Stove Pipe 13 3/8”, K -55, 54.5 ppf, BTC 675.88 Ft Stove Pipe 13 3/8”, K -55, 54.5 ppf, BTC 4225.93 Ft Zona A 3897.83 - 3927.36 Ft Zona B 3796.12 - 3815.80 Ft Zona C 3500.83 - 3505.75 Ft 3510.67 - 3512.31 Ft Zona D 3389.27 - 3402.39 Ft
Tabel 4.2 Data Sumur ME
P1 1288 Psi
P2 500 Psi
Frac. Gradient 0.65 psi/ft Gradient Static Acid 0.43 psi/ft Overburden Gradient 1 psi/ft Perforated interval 25 Ft K 100 mD Ks 20 mD Re 100 Ft Rw 2 Ft ID Tubing 2.441 Inch ID Casing 6.366 Inch
End Of Tubing (EOT) 4024.56 Ft Top perforation to EOT 98.4 Ft
ODTubing 2.875 Inch
17
18 4.2 Perhitungan skin
=
=
.
S =
8.25 Dengan, k = 100 md re = 2.5 ft ks = 10 md rw = 1 ftNilai skin = 8.25 > 0, hal tersebut menandakan bahwa sumur ini teridentifikasi memiliki masalah scale.
4.3 Perhitungan pre
–
acid job
1. Menghitung kapasitasTubing (bbl/ft) KapasitasTubing :
( )^2
1029.4
KapasitasTubing : 0.005788 bbl/ft 2. Menghitung KapasitasCasing (bbl/ft)
KapasitasCasing :
( )^2
1029.4
KapasitasCasing : 0.039369 bbl/ft 3. Menghitung Kapasitas Anulus (bbl/ft)
Kapasitas Anulus :
( )
−( )^2
1029.4
Kapasitas Anulus : 0.033588 bbl/ft 4. Menghitung Volume Tubing (bbl)
Volume Tubing : (EOT * Kapasitas Tubing) Volume Tubing :23.3 bbl
19
5. Menghitung Volume Anulus(bbl)
Volume Anulus : (Top Perforation to EOT * Kapasitas Casing) Volume Anulus : 3.9 bbl
6. Menghitung VolumeDisplacement (bbl)
Vol. Displacement : Volume Tubing + Volume Anulus Vol . Displacement: 27.2 bbl
7. Menentukan tekanan injeksi maksimal dasar sumur (BHP) yang tidak akan menyebabkan fracture(Zona A dan B)
A) BHPrekah : (Frac.grad * Depth)- 25 A) BHPrekah : (0.65 * 3897) - 25
A) BHPrekah : 2508 psia
B) BHPrekah : (Frac.grad * Depth) -25 B) BHPrekah : (0.65 * 3795) - 25
B) BHPrekah : 2441.75 psia
8. Menentukan tekanan maksimum (Pmaks) di permukaan untuk dapat injeksi dibawah fracture pressure (Zona A dan B)
A)Pmaks : ((frac.grad – fluid grad) * Depth) – 25 A)Pmaks : ((0.65 – 043) * 3897) – 25
A)Pmaks : 832 psia
B) Pmaks : (( frac.grad – fluid grad ) * Depth) – 25 B)Pmaks : ((0.65 – 043) * 3795) – 25
20
4.4 Perhitungan
Productivity I ndex
dan QmaksPersamaan Vogel, untuk menentukan Productivity Index (PI) dan Qmaks :
PI =
ℎ
141.2 µ [
−
+]
PI =100 25
141.2 1.8 1.1 [
.−
+8.25]
PI =1.062 bbl/d/psi (Sebelumacidizing )
Setelahacidizing , nilai skin turun menjadi 2.3, dan Productivity Index (PI):
PI =
ℎ
141.2 µ [
−
+]
PI =100 25
141.2 1.8 1.1 [
.−
+2.3]
PI =3.625 bbl/day/psiKemudian menghitung Qmaks :
Qmaks =
Qmaks =
1.062 1288
1.8
Qmaks = 760.261 bbl/d
Setelahacidizing,nilai Qmaks :
Qmaks =
Qmaks =
3.625 1288
1.8
21
4.5 Analisis Penurunan Produksi
Diawali dengan analisa penurunan produksi.Apabila penurunan produksi cenderung stabil atau normal decline, maka bisa dikatakan sumur tersebut tidak memiliki masalah, namun jika penurunannya ekstrem, dapat dikatakan penurunan produksinya memiliki masalah.Sumur ME lapangan Tanjung PT. Pertamina EP Asset 5 ini memiliki masalah penurunan produksi yang cukup ekstrim.Dalam kasus sumur ME, sumur ini memiliki masalah skindengan nilai skin 8.25. Untuk batasan nilai skinmaksimum, tidak ada nilai pastinya, hanya perkiraan saja, sehingga berdasarkan analisa saya, nilai skin maksimum untuk dilakukannya acidizing yang cukup efektif yaitu 17. Sehingga apabila nilai skin > 17 perlu dilakukan stimulasihydraulic fracturing .
Tabel 4-3 Batasan nilai skinuntuk kegiatanacidizing
4.6 Analisis
Well History
Pada tahap ini, dianalisa penyebab utama formation damage pada sumur ME berdasarkan well history. scale problem merupakan penyebab utama , dan untuk memastikan problem kali ini merupakan scale, dilakukan analisa fluid sample dengan melihat indikator scale index dan kandungan base sediment & water. Apabila nilainya positif maka, problem kali ini positif scale.
Nilai Skin <1 >1 1 s/d 7 8 s/d 17 >17 StimulasiFracturing Tidak perluacidizing Tindakan yang harus dilakukan
Perluacizing,analisareservoir, ukurantubing,dll sebelum pengasaman Pasti perluacidzing
22
4.7 Perbandingan grafik sumur ME sebelum dan setelah dilakukan Acidizing
Gambar 4-3 Grafik sumur ME
Terjadi peningkatan gross production menjadi sekitar 400 bfpd dan oil production menjadi produksi normal yaitu sekitar 22 bopd. Hal tersebut mengindikasikan bahwawax – scale removal dengan menggunakan metodematrix acidizing berhasil meningkatkan produksi. Nilai water cut juga mengalami peningkatan produksi sebesar 378 bwpd.