190
ANALISA PBU (Pressure Buid Up) – MIT (Modified Isochronal Test) SUMUR X LAPANGAN Y UNTUK MENENTUKAN LAJU PRODUKSI
OPTIMUM
Een Sunarman1, Edi Untoro1*, Akhmad Sofyan1
1Teknik Produksi Migas, Politeknik Energi dan Mineral Akamigas Jalan Gajah Mada No. 38 Cepu Kab. Blora, 58315
E-mail edi.untoro@esdm.go.id
ABSTRAK
Well X adalah salah satu sumur milik PT Pertamina EP Assest 4 Field Cepu. Untuk meningkatkan produksi maka dilakukan pengujian sumur untuk mengetahui kondisi reservoir pada sumur X. Pada pengembangan produksi sumur X maka dibutuhkan analisa yang bertujuan untuk mendapatkan laju produksi optimum. Salah satu metode yang akan digunakan penulis pada analisa ini adalah Modified Isochronal Test. Adapun cara pengambilan data menggunakan metode Pressure Build Up (PBU). Berdasarkan hasil penelitian uji deliverabilitas sumur X dengan software Ecrim V4.02 dan Pipesim 2011, diperoleh harga n (bilangan eksponen) sebesar 0,554979 yang menunjukkan bahwa aliran sumur X adalah Turbulen. Sedangkan untuk nilai AOFP (Absolute Open Flow Potensial) yaitu 95,4743 MMscfd pada tekanan atmosfir. Dengan menggunakan Pipesim, maka hasil analisanya didapatkan laju optimum sumur X sebesar 8 MMscf/d dengan menggunakan ukuran tubing 2,875 inci dan ukuran choke 24/64 inci.
Kata Kunci : Modified Isochronal Test, AOFP, C dan N
1. PENDAHULUAN
Salah satu tujuan dari pengujian sumur terutama pada sumur gas adalah untuk mendapatkan suatu nilai deliverabilitas dari sumur tersebut. Deliverabilitas merupakan suatu performa dari reservoir dalam mengalirkan gas kepermukaan melewati media yang berpori dapat dinyatakan dalam bentuk grafik hubungan tekanan dengan rate produksi. Uji deliverabilitas ini bertujuan untuk mengetahui penurunan tekanan yang terjadi pada dasar sumur yang berhubungan terhadap laju alir produksi konstan di kepala sumur. Ada tiga metode yang dapat digunakan untuk melakukan uji deliverbalitas, yaitu : Back Pressure, Isochronal, dan Modified Isochronal(2). Dari ketiga metode tersebut terdapat beberapa kekurangan dan kelebihan dalam menganalisa nilai deliverabilitasnya. Dikarenakan kekurangan dari metoda Back Pressure dan Isochronal yang harus menunggu alirannya stabil, tentunya hal itu membutuhkan waktu yang lama untuk mendapatkan nilai stabil, maka metoda yang di kembangkan oleh Katz ini, yaitu Modified Isochronal yang tidak memerlukan nilai suatu laju alirannya mencapai stabil(1). Maka dari itu penulis mengambil judul yang sesuai dengan kegiatan di atas yaitu “Analisa PBU (Pressure Build Up) – MIT (Modified Isochronal Test) Sumur X Lapangan Y untuk Menentukan Laju Produksi Optimum ”.
2. METODE
2.1 Pengolahan Data dan Studi Literatur
• Data Reservoir. Data ini berisikan data tekanan dan temperatur dari suatu reservoir, data ini berfungsi untuk mengisi data Pvt parameter berupa temperatur dan tekanan pada Software Ecrin 4.02.
191
• Data uji sumur. Data ini berisikan data tekanan, temperatur dan waktu yang didapatkan dari data BHP dan BHT pada EMR (Electric Memory Recording).
Yang di gunakan untuk mengisi load data pada Software Ecrin 4.02. Selain data EMR juga di butuhkan data test yang berupa laju alir produksi, Pwf dan Pws yang di dapatkan dari hasil analisa output load data EMR.
• Data sumuran. Data yang berisi dari data tubing, mulai dari ukuran tubing, kedalaman tubing, kedalaman perforasi, yang akan digunakan untuk mendapatkan tubing intake menggunakan Software Pipesim.
2.2 Diagram Penelitian
Gambar 1. Diagram Penelitian
2.3 Proses Analisa Data
Proses analisa data dilakukan ketika semua data yang dibutuhkan telah didapatkan yang di dukung dengan teori-teori yang telah didapatkan saat studi literatur. Untuk mengetahui besaran nilai Skin, Permeabilitas, AOFP, C dan N kita dapat menggunakan Software Ecrin 4.02. Dengan melakukan input data kedalam Software Ecrin 4.02, maka Ecrin akan mengeluarkan output berupa grafik General Plot dari Pressure Temperature vs Time yang akan digunakan untuk menganalisa nilai Pws dan Pwf. Selanjutnya dengan menginput Data Test , maka Ecrin 4.02 akan menghasilkan kurva IPR C dan N dan hasil nilai AOFP, C dan N
Setelah nilai AOFP, C dan N didapatkan, dilanjutkan dengan membuat kurva IPR atau kurva deliverabilitas gas dengan cara mengasumsikan beberapa nilai Pwf untuk mendapatkan nilai laju gas yang kemudian akan di buat kurva IPR. Setelah kurva IPR didapatkan, lalu dilanjutkan dengan memasukkan data berupa data PVT, data reservoir, ukuran tubing, kedalaman tubing dan ukuran choke yang berbeda kedalam Software Pipesim 2011, akan dihasilkan kurva tubing intake dengan ukuran yang berbeda. Dan jika diberikan ukuran beberapa choke yang berbeda, maka hasil perpotongan yang mendekati data test dari perpotongan kurva tersebut akan menghasilkan data laju alir optimum gas.
192
3. PEMBAHASAN
3.1 Persiapan Data Lapangan
Proses pengumpulan data sangatlah penting untuk mengetahui output yang akan di dapatkan serta metode yang tepat agar hasilnya dapat menyerupai keadaan sebenarnya di lapangan. Data-data yang diperlukan, antara lain data reservoir yang meliputi tekanan reservoir, temperatur reservoir dan kedalaman formasi, serta komposisi fluida reservoir.
Data sumuran berupa data well profile yang merupakan data kedalaman sumur, ukuran tubing dan choke, kedalaman tubing, WHP, radius sumur, dan perforasi. Data produksi berupa laju alir gas, laju alir fluida dan tekanan. Data lain, yaitu data uji sumur yang terdiri dari data Electric Memory Recording (EMR), data pembacaan alat DST yang berupa pembacaan tekanan dan temperatur, serta data Modified Isochronal Test (MIT), berupa waktu pembukaan dan penutupan sumur dan besar laju alir fluida gas dan liquid.
A. Data Reservoir
Data reservoir dari sumur X ini berada pada lapisan kujung dengan litologi batuan limestone dengan kedalaman sumur akhir 2.903 mMD yang memiliki tipe sumur vertikal dengan kedalaman perforasi 2.684 – 2.903 mMD (Open Hole).
Reservoir X memiliki tekanan reservoir sebesar 3.793,67 psia dan temperatur reservoir sebesar 324,34 oF dan juga memiliki ketebalan reservoir sebesar 85,19 meter, porositas sebesar 0,11 dan jari-jari sumur sebesar 0,2396 feet. Selain data petrofisik, pada sumur ini terdapat juga komposisi gas yang terkandung pada reservoir sumur X, dimana berdasarkan hasil analisis data PVT dari sumur X, fluida yang di hasilkan berupa dry gas. Dari analisis PVT juga di dapatkan komponen fluida dari reservoir X ini, yaitu kompresibilitas gas sebesar 0,9970; Specific Gravity sebesar 0,7985, kandungan CO2 nya 20,3837 % mole, kandungan H2S sebesar 5.128,325 ppm; dan kandungan N2 sebesar 0,1225 % mole.
B. Data Sumuran
Data sumuran merupakan salah satu data yang penting untuk melakukan simulasi, seperti data kedalaman sumur, ukuran choke, ukuran tubing dan perforasi.
Sumur X memiliki data seperti ID tubing sebesar 2-7/8 inci, dengan kedalaman sumur 2.903 mMD, serta memiliki perforasi pada kedalaman (2.684 – 2.903) mMD (Open Hole) dengan kedalaman tubing di 2.528 mMD, serta ukuran choke 24/64”
dan Well Head Pressure sebesar 3.000 psia.
C. Data Uji Sumur
Dalam melakukan uji sumur pada sumur X menggunakan pengujian Pressure Build Up dan uji Modified Isochronal Test.
Uji Pressure Build Up
Tujuan dari dilakukannya uji Pressure Build Up ini untuk mengetahui karakteristik reservoir. Uji Pressure Build Up (PBU) dilakukan dengan cara pengambilan data EMR (Electric Memory Recording). Data EMR merupakan pembacaan alat untuk melakukan uji sumur yang dapat mengidentifikasi pressure dan temperature sesuai dengan lama pengujiannya. Hasil PBU dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini.
193
Tabel 1. Data Electric Memory Recording (EMR) Sumber Laporan PT. BBS
Date Time Elapsed Bottom Hole
mm/dd/yy hh/mm/ss Time(Hrs) Press.(Psi) Temp. (oF)
17-Jan-21 8:34:06 0.000833 15.256 77.804
17-Jan-21 8:34:16 0.003611 15.265 77.844
17-Jan-21 8:34:26 0.006389 15.273 77.883
17-Jan-21 8:34:36 0.009167 15.278 77.920
17-Jan-21 8:34:46 0.011944 15.286 77.957
17-Jan-21 8:34:56 0.014722 15.291 77.993
17-Jan-21 8:35:06 0.017500 15.299 78.028
17-Jan-21 8:35:16 0.020278 15.304 78.062
17-Jan-21 8:35:26 0.023056 15.308 78.095
Uji Modified Isochronal Test (MIT)
Data Modified Isochronal Test (MIT) digunakan untuk melakukan analisis uji deliverabilitas gas pada sumur X. Modified Isochronal Test pada sumur X di lakukan pada tanggal 17 Januari 2021 dengan periode pembukaan dan penutupan selama empat jam dan periode extended flow selama delapan jam dengan jumlah total pembukaan dan penutupan sebanyak empat kali serta terdapat empat kali pergantian choke, yaitu 20/64”, 24/64”, 28/64”, dan 32/64”. Data Modified Isochronal Test (MIT) di tabulasikan pada Tabel 2 berikut ini.
Tabel 2. Summary Modified Isochronal Test Sumur X Sumber, Program MIT Pertamina EP ASSET 4
Date Time Choke /64
inch Rate Gas
17-01-2021 13.30 sd 16.30 20 5.69
17-01-2021 21.30 sd 0.30 24 8.11
18-01-2021 5.30 sd 8.30 28 9.98
18-01-2021 13.30 sd 16.30 32 12.51
18-01-2021 17.30 sd 0.30 24 7.75
3.2 Uji Deliverabilitas Gas
Prinsip pengujian Modified Isochronal Test (MIT) periode pembukaan dan penutupan sumur sama dengan cara menggunakan berbagai choke yang berbeda sampai dengan diperoleh periode extended untuk menentukan laju alir yang stabil. Dengan dilakukanya pengujian deliverabilitas maka kita akan dapat mengetahui performa dari suatu sumur gas. Pengujian tersebut dilakukan pada komplesi tubing 2-7/8 inci dengan kedalaman perforasi 2.684-2.903 mMD dan temperatur reservoir sebesar 324,34 OF.
Dalam pegujian deliverabilitas menggunakan metode Modified Isochronal Test, akan dilakukan pengujian dengan sensitivitas laju alir yang berbeda yaitu empat laju alir dan satu kali extended dan membuka choke dengan ukuran yang berbeda. Dimana waktu pembukaan dan penutupan sumur yaitu selama 4 jam dan rangkaian akhir dari pengujian ini yaitu penutupan selama 8 jam.
194
Menentukan Nilai Pws dan Pwf
Dari data yang di hasilkan Electric Memory Recording (EMR), kita bisa dapat kan nilai Pws dan Pwf yang ada pada sumur X, dengan menginput nilai EMR kadalam Software Ecrin 4.02 dan menghasilkan grafik seperti di Gambar 2 berikut ini.
Gambar 2. General Plot Temperature, Pressure vs Time Sumber, Output Ecrin 4.02
Dari gambar diatas kita bisa menganalisa grafik tersebut untuk medapat nilai dari Pws dan Pwf yang akan digunakan dalam analisa selanjutnya, sehingga mendapat hasil seperti Tabel 3 berikut ini :
Tabel 3. Data Pws dan Pwf Sumber, Output Ecrin 4.02
Q Pwf Pws Pwf^2 Pws^2 Pws^2-Pwf^2
mmscfd Psia Psia Psia Psia Psia
5.69 3804.71 3814.87 14475818 14553233 77414.9328 8.11 3795.57 3814.99 14406352 14554149 147797.0752 9.98 3786.84 3814.99 14340157 14554149 213991.5145 12.51 3773.15 3814.98 14236661 14554072 317411.4779 7.75 3797.47 3814.74 14420778 14552241 131462.8667
Menentukan Nilai Skin, Permeabilitas, AOFP, C, dan N
Dari tabel di atas, kita bisa gunakan data laju alir, Pws dan Pwf untuk mencari nilai C dan N menggunakan Software Ecrin 4.02 dengan menginput pada masukkan yaitu nilai Q, Pws dan Pwf sehingga mendapat hasil seperti Gambar 3 di bawah ini
Gambar 3. Kurva IPR C dan N Sumber, Output Ecrin 4.0
100 200 300
Relative temperature [°F]
3750 3770 3790
Pressure [psia]
0 20 40 60 80 100 120
Relative temperature [°F], Pressure [psia] vs Time [hr]
195
Hasil dari grafik pada Gambar 3 di atas dapat dijelaskan pada Tabel 4 dibawah ini.
Tabel 4. Result Kurva IPR C dan N Sumber, Ouput Ecrin 4.02
P avg 3797.47 psia
AOFP 95.4743 MMscfd
N 0.554979
C Ext 10.1577 Mscf/D/psia
S 3.3
Kh 21900 md/ft
k 78.3 md
Pi 3793.67 psia
Pws 3814.74 psia
Dari Gambar 3 dan Tabel 4 di atas, didapatkan nilai AOFP sebesar 95,4743 MMscfd yang mana memiliki arti bahwa sumur X bisa memproduksi gas dengan maksimal sebesar 95,4743 MMscfd. Juga nilai C sebesar 10,1577 Mscf/d/psia, serta nilai n sebesar 0,554979, yang kemudian menghasilkan nilai skin sebesar 3,3 dan nilai permeabilitas sebesar 78,3 mD. Dengan demikian kita bisa melanjutkan ke analisa berikutnya yaitu menentukan kurva IPR dari sumur X.
Pembuatan Kurva Deliverabilitas
Ketika nilai AOFP sudah didapatkan, selanjutnya akan dibuat kurva deliverabilitas.
Kurva deliverabilitas gas atau kurva Inflow Performance Relationship (IPR) merupakan permalan laju alir yang diinginkan dengan tekanan dasar sumur mulai dari tekanan reservoir hingga kondisi permukaan, yaitu dengan memplot nilai q dengan berbagai asumsi harga Pwf seperti yang ditabulasikan pada Tabel 5 berikut ini.
Tabel 5. Data Laju Alir Berdasarkan Pwf Asumsi
Pwf (Psia) Qg (MMscfd)
0 95.95576
200 95.80929
400 95.36880
600 94.63101
800 93.59028
1000 92.23840
1500 87.41536
2000 80.27942
2500 70.27543
3000 56.21260
3500 34.48701
3814,74 0
Data yang terdapat pada Tabel 5 digunakan untuk membuat kurva Inflow Performance Relationship (IPR) dengan cara memplot kedua variable tersebut yaitu Pwf dan Qg, sehingga menghasilkan kurva seperti pada Gambar 4 berikut ini.
196
Gambar 4. Kurva IPR Sumber, Plotting Manual dengan Excel
3.3 Menentukan Laju Alir Optimum Sumur X
Agar dapat menentukan laju optimum bisa melakukan dengan cara membuat plot silang kurva IPR dengan kurva Choke Performance. Dimana hasil plot antara kedua kurva tersebut akan menghasilkan titik perpotongan yang menjadi titik optimum laju alir gas. Pada kesempatan kali ini pembuatan kurva Choke Performance ini dilakukan terhadap beberapa ukuran choke yang digunakan pada saat melakukan test PBU MIT di sumur X, dengan ukuran tubing yang sama dan kedalaman yang sama. Berikut data yang digunakan dalam menentukan laju alir optimum gas.
Tabel 6. Data Input Choke Performance Sumber, Program MIT Pertamina Asset 4
Ukuran tubing, Inch
Kedalaman Tubing, ft
Ukuran Choke /64, Inch
Data test, MMscf/d
2.875 8190.72 20 5.69
2.875 8190.72 24 8.11
2.875 8190.72 28 9.98
2.875 8190.72 32 12.51
2.875 8190.72 24 7.75
Dengan menggunakan Software Pipesime 2011 didapatkan perpotongan kurva IPR dan Choke Performance sebagai berikut :
Gambar 5. Kurva Choke Performance Sumber, Output Pipesime 2011
-500,00 500,00 1.500,00 2.500,00 3.500,00 4.500,00 5.500,00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Pwf, Psia
Rate, Mmscfd
IPR vs Choke Performance
IPR Choke Performance 0
1000 2000 3000 4000 5000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Pwf, Psia
Rate, MMscfd
IPR
197
Setelah di analisa dari sensitivitas choke, hasil yang mendekati dengan data tes yaitu menggunakan Choke 24/64 inci, dimana dengan laju alir tes sebesar 8,11 MMscf/d dengan laju optimum sebesar 8 MMscf/d. Dengan demikian jika dibandingkan dengan laju produksi saat ini, yaitu pada Choke 24/64 inci sebesar 7,5 MMscfd, maka laju produksinya dadapt dinaikkan menjadi 8 MMscfd dengan menggunakan Choke 24/64 inci.
4. SIMPULAN
Dari hasil penelitian uji deliverabilitas sumur X, di diperoleh harga n sebesar 0,554959 yang menunjukkan bahwa jenis aliran gas yang terbentuk pada sumur X adalah Turbulen.
Dari hasil penelitian ini, harga C atau koefisien performa yang menggambarkan posisi kurva deliverabilitas yang stabil di peroleh sebesar 10,1577 Mscf/d/psia,
Dari hasil penelitian ini, didapatkan nilai AOFP sebesar 95,4743 MMscfd. Yang mana di definisikan sebagai kemampuan suatu sumur gas untuk memproduksi gas ke permukaan dengan laju aliran maksimum pada tekanan dasar sumur sebesar tekanan atmosfir.
Dari hasil penelitian yang menggunakan Software Ecrin 4.02 ini, didapat nilai Skin sebesar 3,3 yang berarti terjadi kerusakan formasi pada reservoir sumur X dan permeabilitas sebesar 78,3 mD yang berarti reservoir tersebut memiliki kualitas permeabilitas yang sangat baik untuk mengalirkan fluida.
Dari hasil penelitian ini, laju optimum sumur X adalah sebesar 8 MMscf/d dengan menggunakan ukuran tubing 2,875 inci dan ukuran Choke 24/64”.
5. DAFTAR PUSTAKA
[1] D. V Rukmana, Dadang; Kristanto, Dedy, Cahyoko Aji, Teknik Reservoir “Teori dan Aplikasi”. Yogyakarta: Pohon Cahaya, 2011.
[2] Abdassah, Doddy. 2015. Pressure Transient Analysis (Well testing). Jakarta: Ikatan Ahli Teknik Perminyakan Indonesia.
[3] C. U Ikoku, Natural Gas Production Engineering. USA: The Pennsylvania State University, 1992.
[4] Bourdet, Dominique., “Well Test Analysis: The Elsevier Science B. V., Amsterdam, Netherland, 2002
[5] Chaudry, Amanat U. “ Gas Well Testing Handbook”. Elsevier. Chapter 6: Fundamental of Pressure Build Up Method (Halaman 319-339). 2003.
[6] Prihantini, Agustina. dkk. 2016. “Analisa Laju alir Sumur Produksi Berdasarkan Uji Deliverabilitas di Sumur “TY-07” Lapangan KAG”. The 2nd Conference on Innovation and Industrial Application.
[7] “………… Pipesim User Manual Version 2011.1.2. Petroleum Expert. 2011 [8] “………… Ecrin Version v4.02.04 Manual Book, Kappa Engineering.
[9] ………….. Data Lapangan PT. Pertamina EP Asset 4 pada Sumur “X”.
