Kamis, 30 September 2010

Petrofisik 2nd week

Tugas!!
1. Gambarkan rangkaian alat porosimeter dan percobaan dean and stark, sebutkan nama bagian bagian nya, urutan langkah kerjanya!



PERMEABILITAS

Permeabilitas merupakan besaran yang digunakan untuk menunjukkan seberapa besar kemampuan suatu batuan untuk mengalirkan fluida yang terkandung didalamnya. Permeabilitas merupakan property suatu batuan berpori dan merupakan besaran yang menunjukkan kapasitas medium dalam mengalirkan fluida.

Jenis-jenis Permeabilitas.
1. Permeabilitas absolut (ka).
Yaitu pengukuran pada medium berpori untuk fluida satu fasa ketika medium tersebut dialiri oleh satu jenis fluida, dimana saturasi fluida yang mengalir bernilai 1.
2. Permeabilitas efektif (k).
Yaitu pengukuran pada medium berpori untuk fluida satu fasa ketika medium tersebut dialiri oleh lebih dari satu jenis fluida.
3. Permeabilitas relatif (kr).
Yaitu perbandingan antara permeabilitas efektif fluida pada nilai saturasi tertentu, terhadap permeabilitas absolut pada saturasi 100%.


Faktor-faktor yang Mempengaruhi Permeabilitas.

1. Distribusi ukuran butir.
Ukuran butiran yang semakin beragam dalam suatu batuan, maka pori-pori akan semakin kecil dan permeabilitas juga akan semakin kecil.
2. Susunan (packing) butiran.
Susunan butiran yang semakin rapi, maka makin besar harga permeabilitasnya.
3. Geometri butiran.
Semakin menyudut geometri butiran, maka permeabilitasnya semakin kecil.
4. Jaringan antar pori (pore network).
Semakin bagus jaringan antar pori, maka permeabilitasnya semakin besar.
5. Sementasi.
Semakin banyak semen dalam suatu batuan, maka harga permeabilitas akan semakin kecil.
6. Clays content.
Semakin banyak mengandung clay, maka semakin kecil permeabilitas batuan tersebut.

Sebuah aliran dikatakan dalam kondisi 1 fasa jika? Sebuah aliran dikatakan dalam kondisi multifasa jika?
a. Aliran dalam kondisi satu fasa.
1) Jika hanya ada satu fluida yang mengalir dalam medium.
2) Saturasi fluida yang mengalir dalam medium tersebut bernilai 1.
3) Permeabilitas ini disebut permeabilitas absolut.
b. Aliran dalam kondisi multifasa.
1) Jika terdapat lebih dari satu fluida yang mengalir dalam medium.
2) Permeabilitas ini disebut permeabilitas relatif.

Dengan cara apa saja data permeabilitas dapat diperoleh?
a. Dengan menggunakan hukum Darcy yang data–datanya diperoleh dari analisis core di laboratorium.
b. Dengan well-test analysis (flow testing).
c. Dengan mengukur aliran kedalam sumur pada logging produksi.
d. Dengan cara log data menggunakan Magnetic Resonance Imaging (MRI) yang dikalibrasi melalui analisis core

Mengapa permeabilitas perlu untuk diketahui?
a. Menentukan kuantitas fluida yang dapat diproduksikan.
b. Menentukan potensi suatu lapisan batuan untuk dijadikan reservoir.
c. Menentukan nilai ekonomis suatu reservoir.
d. Menentukan lokasi lapisan yang ekonomis untuk dibor.
e. Menentukan lokasi lapisan yang cocok untuk perforasi.
f. Menentukan kekentalan lumpur yang baik agar tidak terjadi loss circulation.
g. Menentukan komposisi lumpur yang baik untuk membuat mud cake pada dinding sumur.


syarat-syarat apa saja yang harus dipenuhi agar persamaan darcy K=(Viskositas*Q*L)/(A*P) dapat berlaku?
a. Viskositas konstan pada kondisi isothermal.
b. Distribusi kecepatan sama.
c. Tidak adanya turbulensi.
d. Viskositas yang konstan, distribusi kecepatan konstan, tidak adanya turbulensi, aliran laminer (viscous flow) menyebabkan tidak ada perubahan friksi.
e. Tidak terjadi reaksi antara fluida yang mengalir dengan media yang dilaluinya.


NB:
Tekanan overburden  tekanan yang diberikan oleh benda diatas reservoir.
Gas slippage effect  fenomena dimana diameter tempat gas masuk mendekati diameter jalur gas yang mengalir, dan laju aliran gas tersebut sangat tinggi, sehingga menimbulkan gesekan (slip) antara medium dengan gas tersebut.
Efek Klikenberg  efek yang menimbulkan suatu titik temu – disebut permeabilitas liquid ekivalen (kL) – yang dihasilkan dari perpotongan regresi linear dalam grafik permeabilitas terhadap tekanan pada gas H2, N2, dan CO2.

Selasa, 28 September 2010

Coal Bed Methane


Pada tanggal 21 November 2009 SM IATMI UPN Yogyakarta bekerja sama dengan HMJ Teknik Perminyakan UPN berkesempatan mengadakan seminar mengenai Coal bed Methane (CBM) yang diisi oleh Bapak Bramastra laelan dari PT. Medco Indonesia. Coal bed methane (CBM) merupakan sumber energi yang relatif masih baru. Sumber energi ini merupakan salah satu energi alternatif yang dapat diperbaharui penggunaannya. Gas metane yang diambil dari lapisan batubara ini dapat digunakan sebagai energi untuk berbagai kebutuhan manusia. Walaupun dari energi fosil yang tidak terbaharukan, tetapi gas ini terus terproduksi bila lapisan batubara tersebut ada.

Sebagaimana kita ketahui, cadangan batubara di Indonesia dan produksinya cukup menjanjikan, dimana Indonesia termasuk negara produsen batubara dunia. Seiring bertambahnya kebutuhan akan energi, baik untuk listrik dan transportasi, negara-negara berkembang seperti Indonesia juga membutuhkan suatu energi alternatif yang dapat terus dikembangkan. Kebutuhan akan energi untuk pembangkit listrik terus berkembang. Salah satu pembangkit listrik di dunia yang paling dominan adalah dari energi batubara.

Berdasarkan perkiraan dari sebuah institusi di Prancis, maka konsumsi energi di dunia tetap akan memakai minyak, batubara dan gas sebagai energi primer. Proyeksi ini memberikan gambaran sebagaimana pentingnya peran energi fosil sebagai energi yang ”harus” terbarukan. Kata-kata harus disini mungkin tidak masuk akal, karena energi tersebut memang habis dipakai (tidak dapat diperbaharui). Dengan adanya teknologi, riset dan pemikiran baru, maka sebuah lapisan batubara dapat memberikan sebuah energi baru berupa gas yang dapat kita pakai.

Bentuk CBM sama halnya dengan gas alam lainnya. Dapat dimanfaatkan rumah tangga, industri kecil, hingga industri besar. CBM biasanya didapati pada tambang batu bara non-tradisional, yang posisinya di bawah tanah, di antara rekahan-rekahan batu bara.
Untuk memproduksi CBM, lapisan batubara harus terairi dengan baik sampai pada titik dimana gas terdapat pada permukaan batubara. Gas tersebut akan teraliri melalui matriks dan pori, dan keluar melalui rekahan atau bukaan yang terdapat pada sumur.
Air dalam lapisan batubara didapat dari adanya proses penggambutan dan pembatubaraan, atau dari masukan (recharge) air dalam outcrops dan akuifer. Air dalam lapisan tersebut dapat mencapai 90% dari jumlah air keseluruhan. Selama proses pembatubaraan, kandungan kelembaban (moisture) berkurang, dengan rank batubara yang meningkat.

Gas biogenik dari lapisan batubara subbituminus akan dapat berpotensi menjadi CBM. Gas biogenik tersebut terjadi oleh adanya reduksi bakteri dari CO2, dimana hasilnya berupa methanogens, bakteri anaerobik yang keras, menggunakan H2 yang tersedia untuk mengkonversi asetat dan CO2 menjadi metane sebagai by produk dari metabolismenya. Sedangkan beberapa methanogens membuat amina, sulfida, dan methanol untuk memproduksi metane.

Aliran air, dapat memperbaharui aktivitas bakteri, sehingga gas biogenik dapat berkembang hingga tahap akhir. Pada saat penimbunan maksimum, temperatur maksimum pada lapisan batubara mencapai 40-90°C, dimana kondisi ini sangat ideal untuk pembentukan bakteri metane. Metane tersebut terbentuk setelah aliran air bawah tanah pada saat ini telah ada.



Apabila air tanah turun, tekanan pada reservoir turun, pada saat ini CBM bermigrasi menuju reservoir dari sumber lapisan batubara. Perulangan kejadian ini merupakan regenerasi dari gas biogenik. Kejadian ini dipicu oleh naiknya air tanah atau lapisan batubara yang tercuci oleh air. Hal tersebut yang memberikan indikasi bahwa CBM merupakan energi yang dapat terbaharui.

Lapisan batubara dapat menjadi batuan sumber dan reservoir, karena itu CBM diproduksi secara insitu, tersimpan melalui permukaan rekahan, mesopore, dan mikropore. Permukaan tersebut menarik molekul gas, sehingga tersimpan menjadi dekat. Gas tersebut tersimpan pada rekahan dan sistem pori pada batubara sampai pada saat air merubah tekanan pada reservoir. Gas kemudian keluar melalui matriks batubara dan mengalir melalui rekahan sampai pada sumur. Gas tersebut sering kali terjebak pada rekahan-rekahan.

CBM juga dapat bermigrasi secara vertikal dan lateral ke reservoir batupasir yang saling berhubungan. Selain itu, dapat juga melalui sesar dan rekahan. Kedalaman minimal dari CBM yang telah dijumpai 300 meter dibawah permukaan laut.
Gas terperangkap pada lapisan batubara sangat bergantung pada posisi dari ketinggian air bawah tanah. Normalnya, tinggi air berada diatas lapisan batubara, dan menahan gas di dalam lapisan. Dengan cara menurunkan tinggi air, maka tekanan dalam reservoir berkurang, sehingga dapat melepaskan CBM.

Pada saat pertama produksi, ada fasa dimana volume air akan dikurangi (dewatering) agar gas yang dapat diproduksi dapat meningkat. Setelah fasa ini, fasa-fasa produksi stabil akan terjadi. Seiring bertambahnya waktu, peak produksi akan terjadi, saat ini merupakan saat dimana produksi CBM mencapai titik maksimal dan akan turun (decline).

Volume gas yang diproduksi akan berbanding terbalik dengan volume air. Bila volume gas yang diproduksi tinggi, maka volume air akan berkurang. Setelah peak produksi, akan terjadi fasa selanjutnya, yaitu fasa penurunan produksi. Seperti produksi minyak dan gas pada umumnya, fasa-fasa tersebut biasa terjadi. Namun demikian, seperti yang telah diuraikan, CBM dapat terbaharukan.

Sumber daya CBM Indonesia mencapai 453,3 TCF yang tersebar pada 11 cekungan hydrocarbon. Dari sumber daya tersebut, cadangan CBM sebesar 112,47 TCF merupakan cadangan terbukti dan 57,60 TCF merupakan cadangan potensial. Sebagian besar cadangan CBM berada di Sumatra, Kalimantan dan Jawa. Sementara sebagian kecil ada di Sulawesi. Oleh karena itu, sumber daya Coal Bed Methane di Indonesia sangat berpotensi untuk kedepannya.

Microbial Enhance Oil Recovery (MEOR)


MEOR adalah teknologi berbasis biologis teknologi yang terdiri dalam fungsi atau struktur memanipulasi (atau keduanya) dari lingkungan mikroba yang ada dalam reservoir minyak. Tujuan akhir dari MEOR adalah untuk meningkatkan recovery minyak yang terperangkap dalam media berpori sambil meningkatkan keuntungan ekonominya.

Mikroba adalah mesin hidup yang metabolit, ekskresi produk dan sel-sel baru dapat berinteraksi dengan satu sama lain atau dengan lingkunagan.

Pemanfaatan mikroorganisme sebagai agen untuk memperoleh kembali sisa-sisa minyak yang terperangkap dalam media berpori pertama kali di usulkan oleh Beckam pada tahun 1926. Dan setelahnya hal tersebut mulai memicu minat besar dalam penelitian MEOR.

MEOR menggabungkan bidang multidisiplin antara lain geologi, kimia, mikrobiologi, mekanika fluida, teknik perminyakan, teknik lingkungan dan teknik kimia
Reservoir minyak adalah lingkungan yang mengandung mikroorganisme dan faktor non mikroorganisme (mineral) yang berinteraksi satu sama lain dalam jaringan dinamis yang rumit dari nutrisi dan energi fluks. Karena reservoir heterogen, sehingga melakukan berbagai ekosistem yang mengandung mikroba beragam komunitas yang pada gilirannya mampu mempengaruhi perilaku dan mobilisasi reservoir minyak.


Keuntungan MEOR
Injeksi mikroba dan nutrisi yang murah, mudah di tangani di lapangan, meningkatkan produksi minyak, ekonomi menarik untuk lapangan minyak sebelum ditinggalkan, fasilitasnya tidak memerlukan modifikasi yang banyak, aplikasi mudah, lebih efisien daripada metode EOR lain ketika diterapkan pada minyak karbonat aktivitas mikroba, aktivitas mikroba meningkat dengan pertumbuhan mikroba ini, ini
berlawanan dengan kasus EOR lain aditif dalam waktu dan jarak, dan produk seluler biodegradable dan karenanya juga di anggap ramah lingkungan
Biodegradasi molekul besar menurunkan viskositas; produksi surfaktan mengurangi ketegangan antarmuka; produksi gas memberikan tekanan tambahan tenaga penggerak; mikroba metabolit atau mikroba sendiri dapat mengurangi permeabilitas oleh pengaktifan jalur aliran sekunder.

Kekurangan MEOR
Oksigen dikerahkan Di MEOR yang bergerak, dapat bertindak sebagai agen korosif non resisten. Mikroba oksogen memerlukan fasilitas untuk bududaya mereka, mikroba memerlukan kerangka kerja standar untuk mengevaluasi aktivitas mikroba misalnya coring dan teknik samling, pertumbuhan mikroba terjadi apabila lapisan permeabilitas lebih besar dari 50md.
Biologis yang dihasilkan hidrogen sulfida, yaitu souring, menyebabkan korosi pipa dan mesin; konsumsi hidrokarbon oleh bakteri mengurangi produksi bahan kimia yang diinginkan.


Dipublikasikan di Majalah IATMI UPN Slickenside 2009
ditulis oleh Sdri. Tri Wulandari

Wanna know EOR more, just klik http://www.enhancedoilrecovery.com/

Jumat, 24 September 2010

Petrofisik 1st week

Petrofisik adalah salah satu cabang geofisika yang mempelajari tentang sifat fisik dari suatu batuan.

Beberapa sifat fisik tersebut adalah :

* Porositas
* Permeabilitas
* Saturasi
* Wettabilitas
* Tekanan Kapiler
* resistivitas batuan.

Mempelajari karakteristik fisik suatu batuan sangat penting karena kita akan lebih mengenal batuan yang akan kita amati tersebut. Di industri oil & gas misalnya, sifat fisik batuan sangat penting dipelajari mengetahui karakter reservoar (batuan tempat menyimpan hidrokarbon) sebagai batuan yang layak untuk dilakukan pengeboran ataupun perforasi (produksi) lebih lanjut.

petrofisik juga merupakan salah satu mata kuliah yang harus diambil oleh mahasiswa yang mengambil jurusan teknik perminyakan. dengan mengetahui porositas, permeabilitas dan saturasi air dan oil pada batuan reservoir, dengan sifat-sifat tersebut dapat membantu meramalkan cadangan minyak di reservoir.





Di minggu pertama ini, kita akan banyak membahas tentang porositas dan saturasi



Porositas adalah perbandingan antara volume total pori-pori dengan volume bulk batuan. Pori-pori secara primer adalah matrix pore, dan secara sekunder adalah rekahan/fracture, rongga/vug, dan lain-lain.

Pada umumnya, porositas yang terukur, baik secara analisis laboratorium, maupun dengan log adalah porositas efektif. Hal ini, seperti disebut di atas, karena adanya isolated pore yang tidak berpengaruh terhadap produktivitas reservoir. Lambang porositas adalah Φ. Karena merupakan perbandingan, maka porositas tidak memiliki satuan.

Fungsi Porositas
1. Menentukan OOIP (original oil in place).
2. Menentukan probable recovery / recovery factor.
3. Mengambil keputusan apakah minyak yang terdapat pada reservoir tersebut layak diproduksi atau tidak dilihat dari segi ekonomi.
4. Mengetahui posisi kedalaman reservoir.
5. Menentukan jenis batuan.
6. Menentukan kemungkinan susunan butir pada batuan reservoir.
7. Menentukan besar permeabilitas pada pori-pori batuan.
8. Menentukan cadangan potensial dari sutau reservoir minyak/gas.
9. Menentukan selang waktu untuk perforasi atau acidizing.


Peran Hukum Boyle dengan Alat Porosimeter

Peran hukum boyle di sini sangat berhubungan karena kerja dari alat porosimeter sendiri menggunakan prinsip dari hukum boyle yaitu pada suhu yang tetap maka tekanan akan berbanding terbalik dengan volume.
Pada alat ini dialirkan gas kedalam ruang pengukuran core. Gas yang mengalir ini akan mengisi ruang kosong (termasuk pori pada core) pada ruang sampel. Karena sebagian gas mengalir ke ruang sampel maka kerapatan gas tersebut akan berkurang sehingga tekanan gas tersebut juga ikut berkurang. Perubahan tekanan inilah yang dibaca jarum penunjuk pada alat porosimeter. Perubahan tekanan ini merepresentasikan volume core yang dimasukkan ke dalam ruang sampel karena jika core yang dimasukkan bervolume besar maka akan sedikit gas yang mengisi kekosongan ruang sampel, yang membuat kerapatan dan tekanan gas tidak banyak berkurang sehingga simpangan perbedaannya tidak akan terlalu besar. Lain halnya jika core yang dimasukkan bervolume kecil, akan banyak gas yang mengisi kekosongan di dalam ruang sampel yang mengakibatkan tekanan gas menjadi banyak berkurang. Volume yang terukur disini dianggap sebagai volume grain.

jenis-jenis porositas berdasarkan :

a. Hubungan antar pori.

1) Porositas absolut : perbandingan volume pori yang berhubungan dengan volume pori yang tidak berhubungan, dikalikan volume total batuan.
2) Porositas efektif : perbandingan volume pori yang saling berhubungan dengan volume total.
3) Porositas residual : perbandingan volume pori yang tidak berhubungan dengan volume total.

b. Pembentukan batuan.
1) Porositas primer : porositas yang terbentuk bersamaan dengan terbentuknya batuan tersebut.
2) Porositas sekunder : porositas yang terbentuk setelah terbentuknya batuan tersebut.

c. Kuantitatif.
1) 0% - 5% : porositas yang dapat diabaikan.
2) 5% - 10% : porositas rendah.
3) 10% - 20% : porositas baik.
4) > 20% : porositas sangat baik.

d. Kualitatif.
1) Intergranular : pori-pori yang terdapat diantara butiran batuan.
2) Interkristalin : pori-pori yang terdapat diantara kristal batuan.
3) Rekah : pori-pori yang terdapat diantara rekahan batuan.
4) Bintik-bintik jarum : pori-pori yang terpisah.
5) Porositas ketat : pori-pori kecil yang terletak diantara butiran yang berdekatan dan kompak.
6) Porositas padat : butiran batuan yang sangat kecil, sehingga hampir tidak ada porositas.
7) Gerowong : pori-pori yang berukuran besar.
8) Goa : pori-pori yang berukuran sangat besar.

Jenis-jenis log yang dapat digunakan untuk menentukan porositas :
1)Density Log
2)Neutron Log
3)Sonic (acoustic) Log

Simple idea for understanding about porosity in oil reservoir
Bayangkan anda memasukkan sebuah pasir ke dalam gelas, pasir itu lalu anda isi air, celah-celah diantara pasir tersebutlah yang dinamakan porositas.



Saturasi

Saturasi adalah perbandingan kuantitas (volume) suatu fluida dengan pori-pori batuan tempat fluida tersebut berada. Misalnya, saturasi air dalam suatu source rock adalah besarnya volume air dibanding volume total pori-pori batuan tersebut. (Catatan: Pada umumnya saturasi dihitung berdasarkan volume pori-pori efektif. Hal ini karena adanya isolated pore yang tidak berpengaruh pada produktivitas reservoir.) Sehingga, dapat dikatakan bahwa saturasi adalah berapa persen bagian dari suatu pori yang terisi fluida. Karena saturasi merupakan perbandingan/persentase, maka secara matematis saturasi tidak memiliki satuan.
Saturasi dilambangkan dengan S¬w untuk air, So untuk minyak, dan Sg untuk gas. Karena tidak mungkin ada pori-pori yang kosong oleh fluida (vakum) maka Sw+So+Sg=1. Secara umum ada 2 cara untuk menentukan saturasi, yaitu dengan analisis laboratorium atas sampel core dari reservoir, dan dengan log.

metode pengukuran saturasi air dan/atau minyak di laboratorium core analysis!
a. Retort method : mengukur saturasi secara langsung dengan meletakkan core pada suhu 1000–1100¬oF, sehingga air dan minyak menguap. Volume minyak dan air didapat dari distilasi.
b. Vacuum distillation : mengukur saturasi untuk core sample yang besar menggunakan vacuum distillation.
c. Solvent extraction : mengukur saturasi dengan mengekstraksi pelarut dan mengumpulkan uapnya untuk menghitung volume fluida dengan tepat.
d. Reaksi dengan kalsium hidrida : mengukur saturasi dengan meletakkan sample core pada test tube yang juga berisi bubuk kalsium hidrida dan diukur volumenya pada suhu tinggi. Melalui beberapa reaksi kimia, akan didapat volume air dalam sample core.
e. Metode colorimetry : mengukur saturasi menggunakan colorimetry yang skalanya dapat disesuaikan, dan digunakan untuk membandingkan dengan warna pada sample core.

Simple idea for understanding about saturation in oil reservoir
Pada umumnya reservoar didalam tanah akan diisi oleh air, kecuali didalam reservoar hidrokarbon. Dikatakan saturasi air seratus persen apabila reservoar tersebut diisi oleh air sepenuhya. Sedangkan apabila dikatakan saturasi air limapuluh persen, maka separuh air dan separuh lagi adalah hidrokarbon.


Artikan maksud gambar dibawah ini?