4.1 Uji Sumur Gas
Secara garis besar, terdapat dua jenis uji sumur untuk sumur gas, yang pertama adalah uji deliveribilitas termasuk back pressure test, Isochronal test dan Modified Isochronal test dan yang kedua adalah pressure test (pressure buildup dan pressure drawdown).
4.2 Uji Deliverabilitas
Pada pertama kalinya pengujian untuk menentukan kemampuan sumur gas untuk berproduksi dilakukan dengan cara membuka sumur dan menghubungkan sumur dengan tekanan atmosfer, dan harga AOF diukur langsung dengan menggunakan impact pressure gauge yang dipasang dipermukaan. Penyajian dengan cara ini hanya efektif untuk digunakan pada sumur yang dangkal, sedangkan sumur gas yang dalam dengan ukuran tubing yang kecil akan memberikan hasil yang tidak akurat. Pembukaan sumur yang relatif lama akan menyebabkan pemborosan gas secara sia-sia, selain dapat menimbulkan kerusakan pada formasi serta dapat menimbulkan bahaya lain yang tidak diinginkan. Berdasarkan alasan diatas, maka mulai dikembangkan metoda uji deliverability yang lebih modern dengan menggunakan laju aliran yang sesuai dan dapat dikontrol, diantaranya yakni Back Pressure, Isochronal dan Modified Isochronal.
Deliverabilitas adalah kemampuan dari suatu sumur gas untuk berproduksi, yang dinyatakan dalam bentuk grafik (Pr2 –Pwf2) vs Qsc. Uji deliverability merupakan suatu uji sumur yang umum digunakan untuk
menentukan produktivitas sumur gas. Uji ini terdiri dari tiga atau lebih aliran dengan laju alir, tekanan dan data lain yang dicatat sebagai fungsi dari waktu. Indikator produktivitas yang diperoleh dari uji ini adalah Absolute Open Flow Potential (AOFP), yang didefinisikan sebagai kemampuan suatu sumur gas untuk memproduksi gas ke permukaan dengan laju alir maksimum pada tekanan alir dasar sumur (sandface) sebesar tekanan atmosphere (± 14,7 psia). Hal ini tidak dapat diukur secara langsung tetapi dapat diperoleh dari uji deliverability.
Pada masa awal tes penentuan deliverabilitas ini sudah dikenal persamaan empiris yang selaras dengan hasil pengamatan. Persamaan ini menyatakan bahwa hubungan antara Qsc terhadap ∆p2 pada kondisi aliran yang stabil.
Qsc =C (Pr2 –Pwf2)n Dimana :
Qsc = laju aliran gas (Mscf/d)
C = koefisien performance yang menggambarkan posisi kurva deliverabilitas yang stabil
(Mscfd/psia2)
n = bilangan eksponen, merupakan inverse slope dari garis kurva deliverability yang stabil dan mencerminkan derajat pengaruh faktor inersia-turbulensi terhadap aliran, umumnya berharga antara 0.5-1 atau n = tan θ
Pr = tekanan rata-rata reservoir (psia) Pwf = tekanan alir dasar sumur (psia)
Gambar 4.1 Grafik Deliverabilitas
4.2.1. Back Pressure Test
Convensional back pressure atau disebut juga flow after flow test , metode ini pertama kali ditemukan oleh Pierce dan Rawlins (1929) untuk mengetahui kemampuan sumur berproduksi dengan memberikan tekanan balik (back pressure) yang berbeda-beda. Pelaksanaan dari tes yang konvensional ini dimulai dengan jalan menutup sumur, untuk menentukan harga Pr. Selanjutnya sumur diproduksi dengan laju sebesar Qsc sehingga aliran mencapai stabil, sebelum diganti dengan laju produksi lainnya. Setiap perubahan laju produksi tidak didahului dengan penutupan sumur.
Gambar skematis dari proses “back pressure test” diperlihatkan pada Gambar 4.2. Analisis deliverability didasarkan pada kondisi aliran yang stabil.
Untuk keperluan ini diambil tekanan alir di dasar sumur (Pwf), pada akhir dari periode suatu laju produksi.
Lama waktu pencapaian kondisi stabil dipengaruhi oleh permeabilitas batuan. Waktu untuk mencapai kestabilan ini dapat diperkirakan berdasarkan waktu mulai berlakunya aliran semi mantap.
Gambar 4.2
Diagram Laju Produksi dan Tekanan Dari Back Pressure Test
Prosedur pelaksanaan Back Pressure Test adalah sebagai berikut:
1. Sumur ditutup hingga mencapai keadaan kesetimbangan statik, tekananterukur dicatat sebagai tekanan rata – rata reservoir (Pr).
2. Sumur diproduksi dengan laju aliran tertentu (q1)hingga mencapai tekanan
stabil dan catat laju alir serta tekanan alir sebagai q1dan Pwf1.
3. Kemudian ubah laju aliran menjadi q2 hingga mencapai tekanan stabil dan catat
4. Ulangi langkah 2 dan 3, umumnya hingga empat kali.
5. Setelah diperoleh sejumlah perubahan laju aliran, sumur kemudian ditutup.
4.2.2. Isochronal Test
Back Pressure Test hanya dapat memberikan hasil yang baik bila dilangsungkan pada reservoir dengan permeabilitas tinggi. Sedang untuk reservoir dengan permeabilitas rendah, akan diperlukan waktu yang cukup lama untuk mencapai kondisi yang stabil, sehingga apabila uji dilakukan pada sumur yang belum mempunyai fasilitas produksi, jumlah gas yang dibakar cukup besar. Bertolak dari kelemahan back-pressure test, maka Cullender mengembangkan isochronal test untuk memperoleh harga deliverability pada sumur dengan permeabilitas rendah yang memerlukan waktu yang lama untuk mencapai kondisi stabil. Cullender juga mengusulkan suatu cara tes berdasarkan anggapan, bahwa jari-jari daerah penyerapan yang efektif (efektive drainage radius), rd adalah fungsi dari tD dan tidak dipengaruhi oleh laju produksi. Ia
mengusulkan laju yang berbeda tetapi dengan selang waktu yang sama, akan memberikan grafik log ∆p2
vs log Qsc yang linier dengan harga eksponen n yang sama, seperti pada kondisi aliran yang stabil.
Tes ini terdiri dari serangkaian proses penutupan sumur sampai tekanan reservoir (Pr) mencapai stabil, yang diusulkan dengan pembukaan sumur, sehingga menghasilkan laju produksi tertentu selama jangka waktu t, tanpa menanti kondisi stabil. Diagram laju produksi dan tekanan di dasar sumur dapat
dilihat pada Gambar 4.3. Setiap perubahan laju produksi didahului oleh penutupan sumur sampai tekanan reservoir (Pr) mencapai stabil.
Pada Gambar 4.3 ditunjukkan beberapa hal penting yang berkaitan dengan urutan uji isochronal, yaitu :
1. Waktu alir, kecuali pengaliran yang terakhir, berlangsung dalam selang waktu yang sama.
2. Perode penutupan berlangsung sampai P = Pr, bukannya selang waktu yang sama panjang.
3. Pada periode pengaliran terakhir, sumur dialirkan sampai mencapai keadaan stabil, tetapi hal ini tidak mutlak.
Gambar 4.3
Prosedur pelaksanaan dari isochronal test adalah sebagai berikut:
1. Sumur ditutup hingga mencapai keadaan keseimbangan statik, tekananterukur dicatat sebagai tekanan rata-rata reservoir (Pr).
2. Sumur diproduksikan dengan laju aliran q1 selama waktu t1, dan catat laju
aliran serta tekanan alir sebagai q1dan Pwf1.
3. Sumur ditutup kembali selama waktu t, hingga mencapai kondisi kesetimbangan statik (Pr).
4. Sumur diproduksi selama waktu t2 (sama dengan t1) dengan ukuran choke yang
berbeda dan catat laju aliran dan tekanan alir sebagai q2 dan Pwf2.
5. Ulangi langkah 3 dan 4 beberapa kali (umumnya cukup sampai empat titik) dengan waktu alir t1.
4.2.3. Modified Isochronal Test
Metoda ini merupakan pengembangan dari metoda isochronal, perbedaannya terletak pada penutupan sumur tidak perlu mencapai kondisi stabil. Pada reservoir yang ketat, penggunaan tes isochronal belum tentu menguntungkan bila diinginkan penutupan sumur sampai mencapai keadaan stabil. Katz dkk(1959) telah mengusulkan suatu metode untuk memperoleh hasil yang mendekati hasil tes isochronal. Perbedaan metode ini dengan metode lain terletak pada persyaratan bahwa penutupan sumur tidak perlu mencapai stabil. Selain dari itu, selang waktu penutupan dan pembukaan sumur dibuat sama besar.
Pengolahan data untuk analisa deliverabilitas tes modified isochronal sama seperti pada metode isochronal, kecuali untuk harga Pr diganti dengan Pws, yaitu
harga tekanan yang dibaca pada akhir dari setiap massa penutupan sumur. Dari Gambar 4.4. terlihat bahwa untuk suatu harga q diperoleh pasangan ∆p2 dengan kondisi sebagai berikut :
q1= (Pws1)2- (Pwf1)2
q2= (Pws2)2- (Pwf2)2
q3= (Pws3)2- (Pwf3)2
q4= (Pws4)2- (Pwf4)2
Sedangkan pengolahan kurva deliverabilitas yang stabil diperoleh dengan jalan menggambarkan sebuah garis sejajar yang melalui (Pws2- Pwf2).
Gambar 4.4
Diagram Tekanan Dan Laju Produksi Selama Tes Modified Isochronal
Prosedur pelaksanaan dari modified isochronal test adalah sebagai berikut:
1. Sumur ditutup dan tekanan terukur dicatat sebagai tekanan rata-rata reservoir Pwf1 (=Pr). Selama periode penutupan sumur, tekanan statik sumur akan
membentuk beberapa harga Pws yang mana harga Pws ini akan semakin kecil untuk periode aliran berikutnya.
2. Sumur diproduksi dengan laju aliran tertentu (q1) selama waktu t1 dan catat
laju aliran serta tekanan alir sebagai q1 dan Pwf1.
3. Sumur ditutup kembali selama waktu t, dan catat tekanannya sebagai Pwf2.
4. Sumur diproduksi selama t2 (sama dengan t1) dengan ukuran choke yang
berbeda, dan catat laju aliran dan tekanan alir sebagai q2 dan Pwf2.
5. Ulangi langkah 3 dan 4 beberapa kali (umumnya cukup sampai empat titik) dengan waktu aliran dan waktu penutupan sama dengan t1 hingga mencapai
kondisi extended flow. .
