Renaldy Nurdwinanto, , Semester /2011 Page 1

(1)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 1 OPTIMASI DESAIN REKAHAN HIDRAULIK PADA FORMASI BATUAN PASIR TERHADAP GEOMETRI

REKAH DENGAN MENGUNAKAN SIMULASI NUMERIK Renaldy Nurdwinanto*

Sudjati Rachmat** Sari

Dalam proses hydraulic fracturing perencanaan rekahan merupakan hal yang sangat penting. Dengan desain rekahan yang baik akan di hasilkan hasil yang optimum. Penentuan properti dan geometri rekah akan mempengaruhi performa dari suatu rekahan. Contoh parameter-parameter dari properti adalah nilai permeabilitas dan konduktivitas rekahan sedangkan untuk geometri adalah panjang rekah, tinggi rekah dan lebar rekah. Selain itu aspek dari reservoir itu sendiri juga akan mempengaruhi , contoh nya keberadaan zona air dan zona shale.

Reservoir yang ditinjau dalam studi ini adalah reservoir batupasir mengandung minyak. Reservoir ini terdiri dari lima zona. Zona satu sampai empat mengandung minyak dan zona lima mengandung air. Studi ini kemudian dilakukan dengan menggunakan simulator untuk memodelkan reservoir. Model reservoir tanpa rekahan buatan dijadikan kasus dasar sehingga dapat dibandingkan dengan model reservoir setelah ada rekahan.

Dalam studi ini dibahas mengenai pengaruh dari pertambahan panjang dan tinggi rekahan terhadap produksi kumulatif minyak. Efek penambahan zona perforasi juga akan dikaji. Air yang berada pada zona terbawah dari reservoir ini juga akan dibahas berkaitan dengan pertambahan panjang dan tinggi rekahan serta hubungannya jika ditambah zona perforasinya . Analisa nilai keekonomian kemudian digunakan untuk mengoptimasi desain rekah. Hasil akhir dari studi ini adalah suatu analisa hasil perekahan hidraulik dengan desain panjang dan tinggi rekahan yang bervariasi dan desain rekahan yang optimum berdasarkan parameter-parameter yang diutarakan sebelumnya..

Kata kunci : desain perekahan, perekahan buatan, panjang rekah, tinggi rekah, produksi kumulatif minyak, zona perforasi

Abstract

In Hydraulic Fracturing process, the design of the fracture took an important part in the process. The good design of fracture will produce the optimum result. Determining the property and geometry result in performance of the reservoir. The example parameter of geometry is fracture conductivity and permeability, and for property is fracture length, fracture height and fracture width. Other than that the aspect of the reservoir itself will also affect, the examples were the water zone or shale zone in the reservoir.

The reservoir which is studied in this paper is an oil reservoir with sandstone. The reservoir consists of five zones. The first until the fourth zones are oil reservoir. And the last zone is the water bank .This study than using a simulator to continue to model the reservoir. The model of reservoir without fracture will become the base case and the reservoir with the fracture will become the comparison.

In this study is explained about the effect of adding the length and the height of the fracture compare to oil cumulative production. The effect of the Perforation zone is explained. Water in the bottom of this reservoir will be explained in its connection with fracture length, fracture height and perforation zone. Economic analysis than used to optimize the design. The final result of this study is an analysis in hydraulic fracturing compared with various fracture length and height and the optimum fracture design according to the parameters that mention before. .

Keywords : Fracture design, hydraulic fracture, fracture length, fracture height, oil production cumulative, perforation zone

*) Mahasiswa Program Studi Teknik Perminyakan – Institut Teknologi Bandung

(2)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 2 I. PENDAHULUAN

Selama peradaban manusia masih terus berkembang kebutuhan akan energi fosil akan terus meningkat. Energi fosil khususnya minyak dan gas saat ini menjadi sumber utama dalam bahan bakar. Oleh karena itu metode-metode yang digunakan untuk meningkatkan perolehan minyak dan gas terus berkembang. Salah satu caranya adalah dengan hydraulic fracturing.

Hydraulic Fracture adalah suatu proses untuk merekahkan suatu lapisan formasi dengan tujuan untuk membuat atau menambah jalur alir pada formasi dengan lubang sumur. Dengan dilakukan hydraulic fracturing menyebabkan bertambahnya jari-jari pengurasan dan memperkecil nilai skin yang juga akan berpengaruh pada kenaikan produksi kumulatif.

Hydraulic fracturing telah membuat konstribusi yang signifikan dalam dunia perminyakan untuk metode peningkatan perolehan sejak pertama kali dilakukan pada tahun 1947 pada lapangan gas Hugoton di Kansas dan diperkenalkan dalam dunia industry pada tahun 1949

Untuk memulai suatu proses Hydraulic Fracturing di butuhkan desain rekahan. Desain rekahan dibuat dengan cara berikut, yaitu pertama-tama dengan menentukan produksi minyak atau gas yang diinginkan berdasarkan berbagai macam panjang rekahan dan konduktivitas rekahan. Kemudian dari panjang dan konduktivitas rekahan yang ditentukan didesain perlakuan agar dapat memenuhi ukuran panjang dan konduktivitas rekahan yang diinginkan. Dan yang terakhir ditentukan pula nilai keekonomisannya.

Pemilihan kandidat reservoir untuk hydraulic fracturing akan mempengaruhi hasil dari hydraulic fracturing. Hydraulic fracturing biasanya dilakukan pada reservoir dengan permeabilitas rendah sampe menengah, namun tidak menutup kemungkinan untuk melakukannya pada reservoir dengan permeabilitas tinggi. Air yang terdapat pada reservoir juga mempengaruhi dari performa rekahan yang terbentuk. Karena air dikhawatirkan akan menghambat produksi dari minyak. Geometri atau bentuk dari suatu rekahan akan mempengaruhi kualitas dari rekahan. Pertambahan panjang dan tinggi sedikit banyak tentunya akan mempengaruhi produksi. Dengan mengacu pada hal-hal tersebut penulis merasa di perlukan suatu analisis dalam pendisaian geometri rekah.

II. TUJUAN

Tujuan dari paper ini adalah Melakukan analisis desain perekahan hidraulik pada sumur dengan beberapa lapisan produktif dari variasi nilai desain hydraulic fracture pada panjang dan tinggi rekahan yang berbeda. Hasilnya berupa perbandingan antara jumlah produksi minyak kumulatif dari reservoir dengan hydraulic fracture dengan reservoir tanpa hydraulic fracture, sensitivitas yang dihasilkan dengan penambahan panjang dan tinggi rekahan, hubungan penambahan kedalaman perforasi terhadap produksi minyak kumulatif yang di hasilkan. Faktor produksi kumulatif air juga merupakan hal yang dibahas pada studi ini. Yang terakhir adalah analisa ekonomi untuk menentukan desain rekahan yang paling optimum. Hasil studi ini kemudian dianalisa dan dipaparkan pada penulisan ini.

III. TEORI DASAR

Hydraulic fracture adalah teknik stimulasi sumur yang bertujuan utama untuk meningkatkan jari-jari sumur efektif dengan cara membuat rekahan pada formasi dengan panjang tertentu dimana konduktivitas nya lebih besar dibandingkan konduktivitas formasi. Rekahan dibuat pada batuan dengan cara memompakan fluida perekah bertekanan tinggi ke dalam sumur sehingga dapat merekahkan batuan formasi. Selanjutnya diinjeksikan propan yang berfungsi untuk menahan rekahan yang terbentuk agar tidak menutup kembali.

Arah rekahan dari hydraulic fracture umumnya tegak lurus dengan arah stress terkecil dari suatu formasi. Karena itu, arah rekahan hydraulic fracture bergantung pada mekanika batuan, kedalaman, dan tekanan overbuden formasi. Rekahan vertikal akan terbentuk jika arah stress terkecil horizontal. Model rekahan ini umum terjadi karena stress pada arah vertikal pada suatu formasi umumnya besar akibat overburden pressure3. Sebaliknya, rekahan horizontal terbentuk jika stress terkecil berarah vertikal.

Fluida perekah memainkan peranan yang penting untuk menunjang aktifitas perekahan yang efektif. Viskositas fluida perekah dan karakteristik leakoff sangat menentukan perilaku propagasi rekahan dan transportasi pengganjal. fluida perekah antara lain fluida yang berbahan dasar minyak, fluida berbahan dasar air, fluida emulsi (emulsion fluid), dan fluida foam1. Berdasarkan pengalaman, fluida berbahan dasar minyak dan berbahan dasar air telah digunakan dan menunjukkan kesuksesan pada sumur minyak maupun sumur gas.

(3)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 3 Kriteria pertama sebelum melakukan perekahan

hidraulik adalah penentuan kandidat sumur yang akan dilakukan perekahan hidraulik. Hal penting yang menentukan pemilihan kandidat yang tepat adalah dengan menetukan. penyebab dari rendahnya produktifitas dari suatu sumur. Dengan menggunakan informasi tersebut, maka perlakuan yang harus diterapkan pada suatu sumur akan dapat tentukan secara tepat. Beberapa kriteria sumur yang layak untuk dilakukan perekahan hidraulik antara lain volume hidrokarbon dalam formasi yang akan direkahkan tersebut masih cukup besar (ekonomis) dan sumur yang akan dilakukan pekerjaan hydraulic fracturing masih memiliki tekanan reservoir yang cukup.

Data yang diperlukan dalam mendesain perekahan hidraulik berupa parameter mekanika batuan pada setiap lapisan termasuk ketebalan setiap lapisannya. Data yang yang merupakan input desain dapat dibatasi hanya pada bagian-bagian yang berperangaruh pada perekahan yakni pada lapisan-lapisan di sekitar lapisan yang merupakan point of interest. Data lithologi yang diperlukan antara lain Kedalaman lapisan, Ketebalan lapisan, Tipe batuan, Permeabilitas batuan, Koefisien leakoff, Modulus Young, Poisson Rasio, Gradien rekah (fracture gradient).

Terdapat dua tipe model 2 dimensi dari lebar rekahan yang dihasilkan hydraulic fracture, yaitu PKN ( Perkins Kern Nordgren ) dan KGD ( Krhistianovic Gerrtsma de Kerk ). Pada model PKN, lebar rekahan dimodelkan berbentuk elips setinggi rekahan, sedangkan pada model KGD, lebar rekahan dimodelkan konstan sepanjang tinggi rekahan. Banyak teori yang berkembang mengenai pemilihan kedua model tersebut. Menurut referensi2, solusi pada model PKN valid jika setengah panjang rekahan tiga kali lebih besar dari tinggi rekahan. Untuk model KGD, tinggi rekahan lebih baik bernilai lebih dibandingkan dengan setengah panjang rekahan. Model PKN dan KGD

Terdapat dua mekanisme yang terjadi pada rekahan yang telah dihasilkan hydraulic fracture, yaitu menerima fluida dari formasi dan mentransport fluida tersebut ke lubang sumur. Efisiensi dari mekanisme pertama bergantung pada panjang dan tinggi rekahan, sedangkan mekanime kedua bergantung pada permebilitas rekahan. Kedua efisiensi tersebut dapat dianalisa dengan variabel yang dikenal dengan konduksivitas rekahan tak berdimensi2 ( dimensionless fracture conductivity, FCD ).

...(1) Nilai FCD ini dapat pula dianalisa untuk

memperkirakan geometri rekahan dan permeabilitas

rekahan. Jika permeabilitas reservoir besar, yang secara alami mengarah pada konduktivitas rendah, nilai permeabilitas rekahan dan lebar rekahan harus diperhatikan agar menghasilkan FCD yang baik4.

IV. METODOLOGI 4.1 Pemodelan Reservoir

Pada studi ini pemodelan reservoir menggunakan dua model. Model pertama adalah model reservoir tanpa rekahan yang dijadikan kasus dasar (base case) sedangkan model kedua adalah model reservoir dengan rekahan yang tinggi dan panjang rekahannya di variasikan.

Pembuatan model reservoir kasus dasar dimulai dengan membuat grid kartesian berbentuk kubus pada simulator dengan arah sumbu x dan y sebesar 1850 ft dan sumbu z sebesar 250 ft. Model reservoir ini kemudian dibagi menjadi 37 blok dalam arah x dengan ukuran masing – masing grid 50 ft, 39 blok dalam arah y dengan masing – masing grid bernilai 47.4358 ft, serta 5 blok dalam arah z dengan masing – masing grid bernilai 50 ft. Batas atas reservoir terdapat pada kedalaman 6000 ft dan terdapat batas minyak dan air (water oil contact, WOC) pada kedalaman 6200 ft.

Setelah membuat konstruksi model reservoir kasus dasar, nilai – nilai properti reservoir dan fluida dimasukkan ke dalam simulator. Properti batuan, kecuali permeabilitas vertikal, dan properti fluida pada model reservoir ini dianggap homogen. Nilai permeabilitas vertikal yang dimasukkan ke dalam simulator bernilai sepersepuluh dari nilai permebilitas horizontal karena pada arah vertikal terdapat efek tekanan overburden. Properti batuan terlampir pada Tabel 1. Batuan pada model reservoir ini merupakan batuan pasir dan bersifat water-wet Fluida yang terkandung dalam reservoir adalah minyak dan air.

Sumur Produksi ditempatkan di tengah pada model reservoir ini, yaitu pada koordinat (19,20) dalam arah x dan y. Sumur ini di produksikan selama 15 tahun dalam simulator. Perforasi dilakukan dengan membaginya dalam 4 kasus. Kasus pertama meliputi perforasi pada zona 1. Kasus kedua meliputi perforasi pada zona 1 dan 2. Kasus 3 pada zona 1, 2 dan3. Kasus 4 pada zona 1,2,3 dan 4. Pada akhirnya didapat 4 kasus dasar dengan penambahan jumlah zona perforasi. Hal ini dilakukan untuk melihat kondisi produksi ketika perforasi sudah dekat dengan zona air.

Pembuatan model reservoir rekahan dibuat dengan memberikan rekahan pada model reservoir kasus dasar. Pemodelan rekahan pada reservoir dibentuk dengan membuat grid kecil sebesar 0.02 ft pada ordinat j=20. Grid kecil inilah yang memodelkan

(4)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 4 rekahan pada reservoir ini. Kemudian grid ini dijadikan

sector yang berbeda dengan sector model reservoir keseluruhan pada simulator. Nilai Permeabilitas pada grid kecil ini diubah besarnya menjadi 10 darcy = 10000 md pada arah horizontal dan 1 darcy = 1000 md pada arah vertical. Nilai ini diambil dari nilai permeabilitas propan yang berkisar 10 – 1000 darcy.

Pemodelan Kasus reservoir rekahan dilakukan dengan memodelkan nilai panjang rekah dan tinggi rekahan yang berbeda-beda, namun lebar rekah di buat tetap 0.02 ft. Panjang rekahan (2Xf) dibuat dalam selang 100ft antara 150-1050 ft sedangkan tinggi rekahan dibuat dalam selang 50 ft antara 50 ft-200 ft. Pemberian rekahan ini kemudian diterapkan pada 4 kasus dasar awal sehingga didapat 4 variasi kasus dengan zona perforasi yang berbeda-beda dengan panjang dan tinggi rekahan juga berbeda-beda. Hal ini dilakukan untuk mengetahui desain yang optimal untuk model reservoir ini.

4.2 Analisa Produksi Kumulatif Minyak

Setelah dilakukan pemproduksian sumur selama 15 tahun didapat hasil berupa nilai produksi kumulatif minyak dari berbagai kasus. Kemudian nilai ini di konversikan menjadi nilai Recovery Factor dengan rumus:

Nilai RF ini kemudian digunakan untuk menganalisa produksi kumulatif. Dengan RF analisa lebih mudah dilakukan karena nilai RF dalam bentuk persen. Setelah itu hasil ini perkasus dibandingkan dengan kasus dasarnya masing-masing. Sehingga didapatkan selisih kenaikan recocery factor dari reservoir tanpa rekahan dan reservoir dengan rekahan 4.3 Perhitungan NPV

Desain rekahan yang baik haruslah mampu menghasilkan keuntungan. Parameter keekonomian yang umumnya menjadi tinjauan antara lain biaya perekahan, pendapatan yang didapat dari produksi pasca perekahan, dan net present value (NPV).

Biaya perekahan terdiri dari biaya bergerak dan biaya tetap. Yang termasuk dalam biaya bergerak adalah material pembuat rekah. Sedangkan yang termasuk biaya tetap adalah seperti pengadaan rig. Teknik penghitungan biaya perekahan dapat dilakukan sebagai berikut:

1. Biaya bergerak (variable cost) a. Biaya fluida.

b. Biaya proppant. c. Biaya pemompaan 2. Biaya tetap (fixed cost)

a. Biaya perencanaan (engineering) b. Mobilisasi

c. Persiapan pelaksanaan seperti workover rig.

Asumsi yang digunakan untuk analisa Ekonomi : 1. Volume Propan dan fluida perekahan yang

dibutuhkan sama dengan volume rekahan yang di bentuk.

2. Biaya pemompaan bernilai 2/3 dari biaya fluida perekah

3. Nilai dari fixed cost adalah $200.000

4. Nilai fixed cost bertambah $5000 dengan penambahan zona perforasi.

5. Harga minyak per bbl = $40

6. Harga propan $0.15/lb dan harga fluida perekah $6/gal

Dengan asumsi dan model untuk mencari biaya perekahan dapat ditentukan analisa ekonomi dengan selisihkan minyak kumulatif yang di peroleh dengan biaya untuk membuat rekahan.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

Rekahan membuat daerah reservoir yang terkuras menjadi semakin luas. Dengan demikian nilai saturasi minyak pada reservoir dengan rekahan yang tersisa menjadi lebih kecil dibanding dengan saturasi pada reservoir tanpa rekahan. Tentunya hal ini sesuai dengan tujuan hydraulic fracturing untuk meningkatkan perolehan minyak

5.1 Analisa Kasus dasar

Hasil dari running case menghasilkan jumlah minyak awal sebesar 13x106STB . Dalam kasus dasar pertama dimana perforasi dilakukan pada zona 1 didapatkan hasil minyak kumulatif sebesar 1.03x106 STB. Jumlah ini meningkat jika dibandingkan dengan Kasus dasar 2 yang menghasilkan 1.2 x106 STB. Penambahan zona perforasi pada zona ke tiga juga masih menambah produksi kumulatif minyak menjadi 1.25 x106 STB. Peningkatan ini tidak terlalu tinggi dibandingkan dengan kenaikan dari kasus dasar 1 ke kasus dasar 2. Untuk kasus dasar 4 hasil produksi menurun dari kasus dasar 3. Hal ini dikarenakan zona perforasi sudah sangat dekat dengan zona air.

Dalam perbandingan kasus dasar reservoir tanpa rekah ini kasus dasar 3 dengan zona perforasi pada layer 1,2,3 memiliki nilai terbesar dari kasus yang lain. 5.2 Sensitivitas Panjang dan Tinggi

Kasus 1

Pada kasus ini pertambahan nilai RF terjadi sepanjang pertambahan panjang rekahan. Nilai RF terbesar per kasus tinggi terjadi pada panjang rekahan 950ft pada tinggi 50ft, panjang rekahan 1050 ft pada

(5)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 5 tinggi 100ft , panjang rekahan 1050 ft pada tinggi 150

ft dan panjang rekahan 1050ft pada tinggi 200ft. Nilai Recovery maksimum dari kasus 1 adalah pada panjang rekahan 1050 ft dan tinggi 100ft. Jika dibandingkan dengan kasus dasar pertambahan nilai RF berkisar antara 0.01% sampai dengan 0.11 %. Data terlampir dalam Tabel 4

Kasus 2

Pada kasus ini pertambahan nilai RF juga sebanding dengan pertambahan panjang. Perbedaannya terletak pada tingkat kenaikan RF dari reservoir kasus dasar ke reservoir dengan rekahan. Perubahannya lebih besar dari kasus sebelumnya. Nilainya berkisar antara 0.17% sampai dengan 0.59 % Nilai RF terbesar perkasus tinggi terjadi pada panjang rekahan 1050ft pada tinggi 50ft, panjang rekahan 1050 ft pada tinggi 100ft , panjang rekahan 1050 ft pada tinggi 150 ft dan panjang rekahan 1050ft pada tinggi 200ft. Nilai Maksimum RF terjadi pada panjang 1050 ft dan tinggi 100 ft. Data terlampir pada Tabel 5

Kasus 3

Pada kasus ini nilai recovery factor terlihat paling besar dari kasus-kasus lainnya. Nilai maksimum perolehan terjadi pada panjang 1050 ft dan tinggi 100 ft. pada Pertambahan panjang pada kasus ini juga akan meningkatkan nilai RF. Jika dibandingkan dengan kasus dasar pertambahan nilai RF berkisar antara 0.45% sampai dengan 1.35 %. Data terlampir pada Tabel 6

Kasus 4

Nilai RF terbesar perkasus tinggi terjadi pada panjang rekahan 1050ft pada tinggi 50ft, panjang rekahan 1050 ft pada tinggi 100ft , panjang rekahan 1050 ft pada tinggi 150 ft dan panjang rekahan 1050ft pada tinggi 200ft. Nilai Maksimum RF terjadi pada panjang 1050 ft dan tinggi 100 ft.. Jika dibandingkan dengan kasus dasar pertambahan nilai RF berkisar antara 0.01% sampai dengan 1.36 %. Data terlampir pada Tabel 7

Dari seluruh kasus pemvariasian nilai panjang rekahan didapat hasil bahwa dengan pertambahan panjang didapatkan kenaikan produksi kumulatif. Nilai ini akan terus bertambah sampai panjang rekahan tertentu. Pertambahan nilai ini awalnya cukup besar namun akhirnya akan semakin kecil sehingga membuat pertambahan panjangnya tidak lagi menguntungkan

dibanding dengan produksi kumulatifnya. Grafik terlampir pada Gambar 8 sampai dengan Gambar 11

Berbeda dengan panjang rekahan pengaruh tinggi rekahan menyebabkan penurunan kumulatif produksi jika tinggi rekahan terlalu besar. Trend menunjukkan kenaikan terjadi pada tinggi rekahan 50 ft ke 100ft dan penurunan terjadi pada ketinggian100 ft ke 150 ft dan 150ft ke 200ft. Dari kesuluruhan kasus penambahan ketinggian fracture seluruhnya menaikan produksi kumulatif jika dibandingkan dengan kasus dasar tanpa menggunakan fracture. Grafik terlampir pada Gambar 12 sampai dengan Gambar 15

5.3 Analisa Produksi Air

Pada model tanpa rekah produksi kumulatif selalu meningkat dengan pertambahan zona perforasi. Hal ini disebabkan karena dengan semakin dalam zona yang diperforasi maka semakin dekat pula dengan zona air. Jadi walaupun jumlah produksi minyak meningkat, air yang terproduksikan juga semakin banyak.

Tinggi rekahan menjadi factor yang penting dalam sedikit banyaknya produksinya air. Dari keempat kasus yang dianalisis menunjukkan dengan tinggi rekahan sesuai dapat menurunkan produksi air. Contohnya pada seluruh kasus dengan tinggi rekahan 50ft. Pada kasus ini trend menunjukkan produksi air menurun terhadap pertambahan panjang sedangkan pada kasus tinggi 100ft dan150ft pada kasus 1,2 dan 3 produksi air menunjukkan kenaikan. Pada kasus 4 dengan tinggi rekahan 100ft dan 150ft keberadaan rekahan membuat produksi air menurun. Hal ini disebabkan karena pada kasus 4 perforasi sudah dekat dengan zona air, dengan adanya fracture yang tidak terlalu dalam (100ft-150) membuat jalur minyak sehingga produksi airnya berkurang. Data Produksi kumulatif air terlampir pada tabel 12 dan 13.

5.4 Hasil Perhitungan Keekonomian

Hasil yang didapat dari perhitungan nilai keekonomisan adalah keuntungan maksimal didapat pada kasus 3 dengan panjang rekahan 850 ft (Xf=425) dengan ketinggian fracture 100ft. Hasil perhitungan terlampir pada tabel 8-11

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

1. Penambahan panjang rekahan akan menyebabkan pertambahan pada produksi kumulatif minyak. Pertambahan ini awalnya dalam jumlah cukup besar, namun setelah panjang rekahan tertentu perubahannya tidak terlalu besar

(6)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 6 2. Tinggi rekahan merupakan factor penting

dalam desain geometri rekahan. Dengan Tinggi rekahan yang tepat selain akan meningkatkan perolehan juga akan meminimalisir produksi air

3. Pemilihan zona yang akan di perforasi akan menentukan kesuksesan dalam hydraulic fracturing

4. Desain rekahan yang dianjurkan pada studi ini adalah dengan panjang Xf 425 ft dan ketinggian 100ft

6.2 Saran

1. Perlu dilakukan studi yang lebih mendalam dalam optimasi desain rekahan dengan mempertimbangkan parameter desain rekahan lainnya dan properti reservoir.

2. Masih perlu analisis nilai keekonomian yang lebih akurat dan lebih memperhitungkan lebih banyak aspek untuk mengoptimasi panjang dan lebar fracture serta zona yang diperforasi VII. DAFTAR SIMBOL

FCD = dimensionless fracture conductivity

k = permeabilitas reservoir, mD kf = permeabilitas rekahan, mD w = lebar rekahan, ft

Xf = setengah panjang rekahan, ft RF = recovery factor, %

IOIP = initial oil in place, STB

NP = Oil Cumulative Production, STB

VIII. DAFTAR PUSTAKA

1. Suwanda, Teknik Limited Entry dalam Simulasi Hydraulik Multi Lapisan. Thesis

2. Guo, Boyun., Lyons, W.C., Ghalambor, Ali. (2007): Petroleum Production Engineering: A Computer-Assisted Approach, Elsevier Science & Technology Books.

3. Schlumberger : Introduction to Stimulation, Kellyvile Training Centre

4. C.T. Montgomery, R.E. Steanson : Proppant Selection: The Key to Successful Fracture Simulation.

5. Valko,P.P : Short Course Hydraulic Fracturing, Texas A&M University, 2005

(7)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 7 LAMPIRAN

Gambar 1. Model Reservoir Kasus Dasar Tabel 1. Properti Batuan

Porositas Permeabilitas Permeabilitas Vertikal

Tekanan Awal Temperatur P Bubble

20 % 4 md 0.4 md 4000 psi 220 °F 1000 psi

Tabel 2. Properti Fluida

Tabel 3. Kondisi awal Reservoir

Parameter Nilai

Jumlah minyak awal 13.00 MMSTB

Jumlah air awal 15.86 MMSTB

Volume pori berisi hidrokarbon 14155 MRBBL

Parameter Nilai

°API 50

SG Gas 0.65

Kompresibilitas air, psi-1 3.5E-06

Kasus 1 Kasus 2

Kasus 3 Kasus 4

(8)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 8 Gambar 2. Tampak Samping, Sebelum dan sesudah di Fracture

Gambar 3. Model Reservoir dengan Rekahan Tampak atas

(9)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 9 Gambar 6. Pengurasan Reservoir tanpa rekahan

(10)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 10 Gambar 8. Oil Production Cumulative vs Panjang Rekahan (2 Xf) pada Kasus 1

(11)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 11 Gambar 10. Oil Production Cumulative vs Panjang Rekahan (2 Xf) pada Kasus 3

(12)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 12 Gambar 12. Oil Production Cumulative vs Tinggi Rekahan pada Kasus 1

(13)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 13 Gambar 14. Oil Production Cumulative vs Tinggi Rekahan pada Kasus 1

(14)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 14 Tabel 4. Nilai Recovery Factor dan Peningkatannya Terhadap Kasus Dasar

Kasus 1

Recovery Factor Pertambahan RF Terhadap Basecase

Height Height Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft Basecase 7.99 7.99 7.99 7.99 Basecase 0.00 0.00 0.00 0.00 150 8.05 8.09 8.03 8.00 150 0.07 0.10 0.04 0.01 250 8.05 8.09 8.03 8.00 250 0.07 0.11 0.04 0.02 350 8.06 8.10 8.03 8.00 350 0.07 0.11 0.04 0.02 450 8.06 8.10 8.03 8.00 450 0.07 0.11 0.04 0.02 550 8.06 8.10 8.03 8.00 550 0.08 0.12 0.05 0.02 650 8.07 8.10 8.03 8.00 650 0.08 0.12 0.05 0.02 750 8.07 8.11 8.04 8.01 750 0.08 0.12 0.05 0.02 850 8.07 8.11 8.04 8.01 850 0.08 0.12 0.05 0.02 950 8.07 8.11 8.04 8.01 950 0.09 0.12 0.05 0.02 1050 8.07 8.11 8.04 8.01 1050 0.09 0.12 0.06 0.03

Tabel 5. Nilai Recovery Factor dan Peningkatannya Terhadap Kasus Dasar Kasus 2

(15)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 15 Tabel 6. Nilai Recovery Factor dan Peningkatannya Terhadap Kasus Dasar

Kasus 3

Tabel 7. Nilai Recovery Factor dan Peningkatannya Terhadap Kasus Dasar Kasus 4

Height Height Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft Basecase 8.54 8.54 8.54 8.54 Basecase 0.00 0.00 0.00 0.00 150.00 9.52 9.76 9.52 8.55 150 0.98 1.22 0.98 0.00 250.00 9.58 9.82 9.57 8.55 250 1.03 1.28 1.02 0.01 350.00 9.60 9.85 9.59 8.56 350 1.05 1.31 1.05 0.02 450.00 9.61 9.87 9.61 8.58 450 1.07 1.32 1.06 0.03 550.00 9.62 9.88 9.62 8.59 550 1.07 1.33 1.07 0.04 650.00 9.62 9.88 9.63 8.60 650 1.08 1.34 1.08 0.05 750.00 9.63 9.89 9.64 8.61 750 1.08 1.35 1.09 0.06 850.00 9.63 9.89 9.64 8.62 850 1.08 1.35 1.10 0.07 950.00 9.63 9.90 9.65 8.62 950 1.09 1.35 1.10 0.08 1050.00 9.63 9.90 9.65 8.62 1050 1.09 1.36 1.11 0.08

(16)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 16 Tabel 8. Hasil Perhitungan Keekonomian

Kasus 1 Height Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft 0 $41,330,600 $41,330,600 $41,330,600 $41,330,600 150 $41,665,530 $41,823,260 $41,505,390 $41,350,720 250 $41,659,750 $41,832,900 $41,484,050 $41,328,000 350 $41,667,570 $41,839,340 $41,449,910 $41,300,080 450 $41,679,390 $41,841,380 $41,430,570 $41,254,560 550 $41,689,610 $41,838,220 $41,419,230 $41,223,040 650 $41,695,430 $41,830,660 $41,408,290 $41,197,920 750 $41,697,650 $41,820,700 $41,394,950 $41,173,600 850 $41,695,870 $41,806,740 $41,378,010 $41,147,680 950 $41,696,090 $41,791,980 $41,357,870 $41,119,360 1050 $41,686,310 $41,776,020 $41,335,730 $41,088,640

Tabel 9. Hasil Perhitungan Keekonomian

Kasus 2 Height Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft 0 $47,830,400 $47,830,400 $47,830,400 $47,830,400 150 $49,650,930 $50,557,860 $48,814,390 $48,643,320 250 $49,689,150 $50,657,500 $49,168,650 $48,923,800 350 $49,724,170 $50,701,140 $49,148,510 $48,847,880 450 $49,756,390 $50,716,380 $49,142,370 $48,799,960 550 $49,784,610 $50,724,420 $49,145,430 $48,770,840 650 $49,807,230 $50,725,260 $49,151,690 $48,753,720 750 $49,821,850 $50,721,300 $49,153,950 $48,739,800 850 $49,830,870 $50,713,340 $49,150,610 $48,723,880 950 $49,833,890 $50,702,580 $49,141,270 $48,704,760 1050 $49,833,310 $50,689,020 $49,126,730 $48,681,640

Tabel 10. Hasil Perhitungan Keekonomian

Kasus 3 Height Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft 0 $ 49,865,400 $ 49,865,400 $ 49,865,400 $ 49,865,400 150 $ 55,104,330 $ 56,345,660 $ 53,371,790 $ 52,147,520 250 $ 55,462,550 $ 56,518,100 $ 53,417,250 $ 52,490,400 350 $ 55,604,770 $ 56,587,740 $ 53,465,910 $ 52,470,880 450 $ 55,678,990 $ 56,632,180 $ 53,502,970 $ 52,454,160 550 $ 55,712,810 $ 56,659,820 $ 53,522,830 $ 52,446,640 650 $ 55,732,230 $ 56,678,660 $ 53,543,490 $ 52,440,720 750 $ 55,743,250 $ 56,690,300 $ 53,557,350 $ 52,442,400 850 $ 55,748,670 $ 56,695,140 $ 53,566,410 $ 52,437,280 950 $ 55,750,090 $ 56,693,580 $ 53,565,470 $ 52,425,760 1050 $ 55,748,310 $ 56,687,220 $ 53,557,330 $ 52,407,840

(17)

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011 Page 17 Tabel 11. Hasil Perhitungan Keekonomian

Kasus 4 Height Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft 0 $ 44,225,200 $ 44,225,200 $ 44,225,200 $ 44,225,200 150 $ 49,294,930 $ 50,541,860 $ 49,275,590 $ 44,181,320 250 $ 49,574,350 $ 50,837,100 $ 49,480,250 $ 44,183,400 350 $ 49,679,370 $ 50,958,340 $ 49,572,110 $ 44,200,280 450 $ 49,732,790 $ 51,020,780 $ 49,620,370 $ 44,229,960 550 $ 49,759,410 $ 51,056,020 $ 49,655,030 $ 44,254,440 650 $ 49,775,230 $ 51,078,060 $ 49,680,090 $ 44,275,320 750 $ 49,783,450 $ 51,090,100 $ 49,696,350 $ 44,286,600 850 $ 49,786,870 $ 51,093,740 $ 49,703,410 $ 44,288,280 950 $ 49,785,490 $ 51,091,380 $ 49,701,670 $ 44,279,560 1050 $ 49,782,510 $ 51,085,020 $ 49,692,330 $ 44,262,040

Tabel 12 dan Tabel 13. Produksi Kumulatif Air

Produksi Kumulatif Air (Kasus 1) Produksi Kumulatif Air (Kasus 2)

Height Height Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft 0 43872.9 43872.9 43872.9 43872.9 113153 113153 113153 113153 150 44424.6 48695.4 51028.1 52564.6 96840.1 122886 133133 137069 250 43731.6 48617.6 51886.8 54231.1 95223.8 121710 133603 139158 350 43116.1 48198.6 52070.2 55029.6 94203 120606 133431 140163 450 42623.7 47681.1 51875.3 55273.3 93441.3 119583 132911 140458 550 42248.7 47198.5 51488.2 55156.3 92841.7 118648 132156 140287 650 41990.4 46828.5 51090.7 54889 92388.8 117860 131328 139821 750 41792.8 46554 50754.7 54601.8 92043.1 117268 130596 139275 850 41685.5 46371.8 50504.3 54354.2 91805.7 116823 130008 138766 950 41606.8 50144.1 50327.7 54164.6 91639.6 116519 129565 138346 1050 41556.2 46159.2 50208.2 54029.9 91533.1 116306 129257 138031

Produksi Kumulatif Air (Kasus 3) Produksi Kumulatif Air (Kasus 4)

Height Height Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft 0 262284 262284 262284 262284 500464 500464 500464 500464 150 216490 227943 303025 323288 405494 373977 405304 534324 250 213477 224255 301207 323821 398277 366146 399513 531371 350 211967 222062 299317 323414 395433 362673 396536 530046 450 210962 220495 297724 322931 393872 360662 394656 528414 550 210219 219357 296548 322223 392976 359335 393123 526903 650 209663 218435 295360 321471 392361 358326 391824 525478 750 209231 217698 294338 320526 391929 357579 390736 524301 850 208933 217135 293438 319764 391616 357039 389892 523362 950 208730 216721 292793 319153 391427 356648 389262 522677 1050 208580 216434 292321 318705 391278 356362 388816 522222