IKATAN AHLI TEKNIK PERMINYAKAN INDONESIA

(1)

Ikatan Ahli Teknik Perminyakan Indonesia

Simposium Nasional dan Kongres X

Jakarta, 12 – 14 November 2008

Makalah Profesional

IATMI 08-032

APLIKASI BIOLOGICAL ENZYME

DI PT PERTAMINA EP REGION SUMATERA

Defrian Basya S

Hermansyah

Abstrak

PT Pertamina EP (PEP) Region Sumatera yang berkantor pusat di Prabumulih membawahi

wilayah kerja Sumbagsel (Prabumulih dan

Pendopo), Sumbagteng (Jambi dan Lirik) dan

Sumbagut (Rantau dan Pangkalan Susu).

Lapangan tersebut memproduksikan minyak dan gas bumi yang berasal dari sumur yang tekanannya relative sudah “depleted” dan umumnya berkadar air tinggi (≥ 75 %).

Di dalam mengelola lapangan “mature” dan akselerasi peningkatan produksi suatu perusahaan minyak, dituntut inovasi/teknologi baru yang tepat guna agar target tercapai . Sehubungan hal tersebut, PEP Region Sumatera melakukan uji coba

terhadap Biological /Microbial Enzyme.

Biological/Microbial Enzyme adalah suatu enzyme yang dihasilkan melalui proses biologi dari microorganisme yang berfungsi untuk menangani masalah paraffin dan menurunkan kadar air.

Aplikasi Biological/Microbial Enzyme di

Region Sumatera pertama kali dilakukan tahun 2006 dan sudah dilakukan dalam 2 tahap, saat ini

sedang dilakukan tahap ke III. Aplikasi

Biological/Microbial Enzyme dilaksanakan dengan cara menginjeksikan Enzyme ke dalam sumur dan diproduksikan kembali setelah dilakukan “soaking” selama 4 hari (Huff & Puff). Pada tahap I dari 3 sumur yang diinjeksikan Biological/Mcrobial Enzyme

semuanya sukses dapat menurunkan kadar air sebesar rata-rata 5.29 % (57 bopd). Sedangkan pada tahap kedua dari 5 sumur yang diinjeksikan hanya 2 sumur yang berhasil menurunkan kadar air. Secara teoritis aplikasi Biological/Microbial Enzyme dapat bertahan untuk menurunkan kadar air selama 6 bulan dan harus diinjeksikan kembali. Namun kenyataannya penurunan kadar air tersebut dapat bertahan lebih dari 6 bulan, bahkan ada yang dapat bertahan samapai 18 bulan.

Pelaksanaan injeksi aplikasi

Biological/Microbial Enzyme dapat dilakukan

dengan cara yang cukup mudah tanpa perlu mencabut rangkaian peralatan artificial lift yang

sudah terpasang. Disamping meningkatkan

produksi minyak, aplikasi Biological/Microbial

Enzyme juga sangat membantu dalam mengatasi problema produksi air formasi yang berlebihan khususnya pada struktur yang memproduksikan minyak dengan kadar air yang cukup tinggi. Dengan pemilihan kandidat sumur yang tepat diharapkan dapat diperoleh kenaikan produksi yang cukup signifikan.

Pendahuluan

Sebagian besar sumur-sumur produksi

minyak di wilayah kerja PT Pertamina EP Region Sumatera berasal dari lapangan tua yang sudah

IKATAN AHLI TEKNIK PERMINYAKAN INDONESIA

(2)

memproduksikan migas selama ± 40 tahun. Adapun status sumur sampai dengan September 2008 adalah sebagai berikut :

● Field Prabumulih (19 struktur) :

- Producer : 215 sumur

- Suspended : 1978 sumur

- Abandoned : 46 sumur

- Injector : 32 sumur

● Field Pendopo (19 struktur) :

● Field Jambi (7 struktur) :

● Field Lirik (6 struktur) :

● Field Rantau (11 struktur):

● Field Pangkalan Susu (40 struktur) :

Saat ini, kadar air rata-rata pada sumur-sumur

produksi minyak sudah mencapai > 85%

(Prabumulih = 86%, Pendopo = 88%, Jambi = 88 %, Lirik 98 %, Rantau = 83% dan Pangkalan Susu = 75 %). Khusus untuk lapangan Prabumulih, semakin tingginya Kadar Air dari sumur produksi berarti semakin banyak pula air terproduksi yang harus diinjeksikan kembali ke dalam batuan formasi sehingga dibutuhkan energi yang besar untuk menginjeksikan air tersebut (± 50,000 BWPD).

Dengan kondisi lapangan seperti tersebut di atas, maka guna meningkatkan produksi minyak perlu diterapkan suatu teknologi yang bisa meningkatkan produksi minyak dengan cara menurunkan kadar air, hal ini dimaksudkan bahwa dengan pemakaian energi yang sama (kapasitas lifting yang sama) maka akan diperoleh produksi minyak yang lebih

banyak. Adapun teknologi yang dilakukan uji coba adalah teknologi “Biological Enzyme”.

Definisi Biological Enzyme

“Biological Enzyme” merupakan enzyme dari microorganisme yang diperoleh melalui proses ekstraksi dan DNA selection. Enzyme ini berfungsi untuk membersihkan pori-pori batuan dari wax dan asphalt, selanjutnya juga akan mengubah sifat batuan formasi dari oil-wet menjadi water-wet (gambar 1). Karena enzyme ini merupakan suatu katalis, jadi tidak terbentuk new derivative dan tidak menyebabkan plugging di batuan formasi. Dengan demikian, aplikasi teknologi Biological Enzyme dapat menurunkan flow resistance oil di batuan formasi sehingga dapat memperlancar aliran minyak dan dapat meningkatkan produksi minyak (Kadar Air menurun). Dalam hal isu lingkungan, Biological Enzyme ini merupakan product yang ramah lingkungan, tidak menyebabkan kebakaran atau explosion.

Eksekusi Biological Enzyme

Prosedur injeksi “Biological Enzyme” secara garis besar adalah sebagai berikut (khusus unutuk ESP dan Gas Lift tidak membutuhkan Hoist/Rig) : ● Siapkan peralatan untuk injeksi (pompa, master

valve, dll) dan matikan alat lifting sumur.

● Mixing larutan SP-169 (demulsifier) sebanyak

10 m³ dengan komposisi 0.5 m³ SP-169

dan 9.5 m³ air formasi.

● Posisi Master Valve terbuka, pompakan 10 m³ larutan SP-169.

● Pompakan 5 m³ larutan Bio-Enzyme.

● Posisi Master Valve tertutup, pompakan 25 m³ Bio-Enzyme dengan tekanan di bawah tekanan gradien frac sumur.

● Displace dengan air formasi, sampai Bio-Enzyme masuk kedalam formasi

● Tutup annulus dan rendam sumur selama 4 hari.

● Produksikan sumur.

Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada gambar 2. .

IKATAN AHLI TEKNIK PERMINYAKAN INDONESIA

(3)

Implementasi

Teknologi

Biological

Enzyme di PT Pertamina EP Region

Sumatera

Teknologi Biological Enzyme sudah

diimplementasikan di 8 (delapan sumur) sumur yang dibagi dalam 2 tahap, yaitu tahap I tahun 2006 di tiga sumur Talang Jimar (TLJ-152, TLJ-115 & TLJ-210) dan tahp II tahun 2007 di 5 sumur (Prabumulih 3 sumur : PMB-14, OGN-14 & TLJ-216 ; Pendopo 1 sumur : PDP-122 ; Rantau 1 sumur : KSB-43). Pengadaan pada tahap I dilakukan melalui “based performance” dan dimasukkan pada Breakthrough Project (BTP I), sedangkan pada tahap II pengadaan melalui pembelian Adapun hasil dari aplikasi Teknologi Biological Enzyme pada tahap I dan II, dapat dilihat pada tabel 1 dan 2 berikut ini :

Tabel 1. Data Produksi Sebelum dan Sesudah

Injeksi Biological Enzyme Tahap I

Gross Nett KA Gross Nett KA Gross Nett KA (B/D) (B/D) (%) (B/D) (B/D) (%) (B/D) (B/D) (%) TLJ-152 1357 124 90.86 1340 255 80.97 -17 131 -9.89

TLJ-115 1011 91 91.00 1169 137 88.26 158 46 -2.74 TLJ-210 418 46 89.00 441 85 80.72 22 39 -8.28

MASA OBSERVASI BULAN III

BASE LINE ACTUAL GAIN / LOSS

SUMUR

Tabel 2. Data Produksi Sebelum dan Sesudah

Injeksi Biological Enzyme Tahap II

GAIN / Gross Nett WC (%) Gross Nett WC (%) LOW

1002 143 114 87 -29

YEAR No. Well Production Before Production After

2 0 0 7 3 PMB - 14 4 25 68 -7.5 PDP - 122 352 5 KSB - 43 912 86 95 2625 96 2600 2 TLJ - 216 1 OGN - 14 1167 35 97 1716 94 105 130 103 45.5 87 286 38 87

Production performance dari sumur-sumur yang

sudah dilakukan injeksi Biological Enzyme

ditampilkan pada gambar 3, 4 , 5, 6 & 7

Adapun foto-foto kegiatan yang berhubungan

dengan kegiatan injeksi Biological Enzyme

ditampilkan pada gambar 8, 9, 10 & 11.

Total Revenue (Juli 2006 s/d Juni 2007) yang

didapat dari ketiga sumur tersebut pada tahap I

adalah sebesar US $ 2,932,289 dengan harga

minyak US 63.3/bbl (TLJ-152 : US $ 2,232,233

; TLJ-115 : US $ 361,999 dan TLJ-210 : US $

338,057)

Total Revenue yang didapat dari kedua sumur

tersebut pada tahp II adalah sebesar US $

1,789,618 dengan harga minyak US $ 63.3/bbl

(TLJ-216 : US $ 481,080 ; PMB-14 : US $

1,308,538)

Mengacu pada keberhasilan aplikasi teknologi

Biological Enzyme tersebut dan untuk lebih

menyakinkan, maka saat ini sedang dilanjutkan

aplikasi teknologi yang sama tahap III di 5

(lima) sumur produksi minyak PT Pertamina EP

Region Sumatera (OGN-25, TLJ-60, OGN-16,

GNK-66 & TLJ-215) dengan cara “based

performance”.

IKATAN AHLI TEKNIK PERMINYAKAN INDONESIA

(4)

Gambar 1. Cara bekerja Bio-Enzyme di dalam reservoir

Gambar 2. Eksekusi Bio-Enzyme

O i l a n d m u d n e a r E l e c t r i c a t t r a c t i o n h y d r o p h o b i c i t y o r i e n t a t i o n e n z y m e I n d u c e : s t r u c t u r e c o m p l e m e n t a r y c h a n g i n g e n z y m e w e d g i n g I n t e r m e -d i a t e P r o d u c t O i l a n d m u d l e a v i n g E n z y m e r e s e t - - - c a t a l y s t T h e t h e o r y o f i n d u c e a n d w e d g i n g O i l a n d m u d n e a r E l e c t r i c a t t r a c t i o n h y d r o p h o b i c i t y o r i e n t a t i o n e n z y m e I n d u c e : s t r u c t u r e c o m p l e m e n t a r y c h a n g i n g e n z y m e w e d g i n g I n t e r m e -d i a t e P r o d u c t O i l a n d m u d l e a v i n g E n z y m e r e s e t - - - c a t a l y s t T h e t h e o r y o f i n d u c e a n d w e d g i n g 1st ste p:W e ll c le a n o u t 2n d ste p:In je c t a h e a d flu id 3rd ste p : In je c t b io -e n zym e flu id 4th ste p: In je c t D isp la c e m en t flu id

5th_{ste p : sh u t th e W e ll fo r 4 d a ys}

6th ste p:O p e n th e w e ll fo r p ro d u c in g .

O il W e ll

1st ste p:W e ll c le a n o u t 2n d ste p:In je c t a h e a d flu id 3rd ste p : In je c t b io -e n zym e flu id 4th ste p: In je c t D isp la c e m en t flu id

5th_{ste p : sh u t th e W e ll fo r 4 d a ys} 6th ste p:O p e n th e w e ll fo r p ro d u c in g . O il W e ll

E K S E K U S I B I O - E N Z Y M E

Fo r Exa m p le : TLJ-152 D e m u lsifie r : 1. SP-16 9 : 0 .5 m3 2. W a te r : 9.5 m3 M a in Tre a tm e n t : 1. B io -Enzym e : 2 m3 2. W a te r : 28 m3

IKATAN AHLI TEKNIK PERMINYAKAN INDONESIA

(5)

WELL PRODUCTION PERFORMANCE TLJ-152 (Lap. D,E) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400

May-06 Jul-06 Aug-06 Oct-06 Nov-06 Jan-07 Mar-07 Apr-07 Jun-07 Aug-07

TANGGAL P R O D U K S I (B P D ) 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 80.0 85.0 90.0 95.0 100.0 K A D A R A IR ( % )

Gross Net Base Line KA

Bio-Enzyme PES Problem Trafo Pompa Injeksi Gain Prod.: 131 BOPD (136% dari Base Line) Setelah 1 tahun Bioenzyme

Gambar 3. Production Performance Sumur TLJ-152

WELL PRODUCTION PERFORMANCE TLJ-115 (Lap. F, H : 1276.0 -1292.0) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

20-Sep-06 20-Oct-06 19-Nov-06 19-Dec-06 18-Jan-07 17-Feb-07 19-Mar-07 18-Apr-07 18-May-07 17-Jun-07 17-Jul-07

TANGGAL P R O D U K S I (B P D ) 50 60 70 80 90 100 K A D A R A IR ( % )

Net Gross Base Line KA

Bio-Enzyme PES : Ganti tubing

bergaram

Gain Prod. : 46 BOPD (50% dari Base Line) Bulan

ke-3 Masa Observasi Pompa ESP

Bocor

PES : Ganti ESP

Gambar 4. Production Performance Sumur TLJ-115

IKATAN AHLI TEKNIK PERMINYAKAN INDONESIA

(6)

WELL PRODUCTION PERFORMANCE TLJ-210 (K2 Layer) 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

2-Jul-06 21-Aug-06 10-Oct-06 29-Nov-06 18-Jan-07 9-Mar-07 28-Apr-07 17-Jun-07 6-Aug-07

TANGGAL P R O D U C T IO N ( B P D ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 W A T E R C U T ( % )

Gross Net Base Line WC

Bio-Enzyme PES PES Problem Trafo Pompa Injeksi PES

Gain Prod. : 39 BOPD (84% dari Base Line)

WELL PRODUCTION PERFORMANCE TLJ-216 (Lap C : 1202.0 - 1204.0 m) 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000

17-Jul-07 6-Aug-07 26-Aug-07 15-Sep-07 5-Oct-07 25-Oct-07 14-Nov-07

TANGGAL P R O D U C T IO N ( B P D ) 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 W A T E R C U T ( % ) Gross Net WC Bio-Enzyme

IKATAN AHLI TEKNIK PERMINYAKAN INDONESIA

(7)

WELL PRODUCTION PERFORMANCE PMB-14 (Lapisan R1 : 1683.0 - 1685.5 m) 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500

16-Aug-07 26-Aug-07 5-Sep-07 15-Sep-07 25-Sep-07 5-Oct-07 15-Oct-07 25-Oct-07 4-Nov-07 14-Nov-07

TANGGAL P R O D U C T IO N ( B P D ) 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 W A T E R C U T ( % ) Gross Net WC Bio-Enzyme

Gambar 7. Production Performance Sumur PMB-14

Gambar 8. Material Biological Enzyme

Gambar 9. Safety Meeting di sumur TLJ-152

IKATAN AHLI TEKNIK PERMINYAKAN INDONESIA

(8)

Gambar 10. Mixing Material Biological Enzyme di sumur TLJ-152

Gambar 11. Injkeksi Biological Enzyme di sumur TLJ-152