Hydraulic Fracturing 101

Pertama kali Hydraulic Fracturing dikembangkan untuk meningkatkan produksi minyak bumi adalah pada tahun 1920 an oleh R.F. Farris dari Stanolind oil and gas corp.
Akhirnya pada tahun 1947, Stanolind (sekarang Amoco Production Co) melakukan pekerjaan hydraulic fracturing pertama di Dunia, yakni sumur Klepper #01, gas well di Grant Country, Kansas, USA. Hasil Gas Deliverability dari well tsb sebenarnya tidak begitu menunjukkan hasil yang signifikan, namun teknis dari pekerjaan ini menunjukkan suatu hal yang sungguh menjanjikan.
Halliburton Oil Well Cementing Co. yang akhirnya mematenkan lisensinya untuk melakukan pekerjaan fracturing.

Setelah kesuksesan dua well yang sudah dilakukannya, rata2 3000 wells dikerjakan oleh perusahaan ini sejak tahun 1955. Dan terhitung sejak 1968, setengah juta job sudah dikerjakan.
Saat ini, fracturing dilakukan di 35-40% oil well di USA, dan sukses menaikkan produksi sumur di kisaran 25-30%.

Sasaran utama pekerjaan Hydraulic Fracturing adalah well well yang berproduksi dari low permeability reservoir hingga medium to high quality reservoir.
Biasanya pekerjaan ini diarahkan ke well yang memiliki indikasi hasil swab yang rendah, dan low rate.
Analisa permeability dari Pressure build up analysis juga bisa menjadi justifikasi untuk melakukan pekerjaan ini. Melihat permeability, Skin, dan reservoir property yang lain.

Hydraulic fracturing adalah salah satu pekerjaan well stimulasi yang bertujuan untuk meningkatkan produksi sumur dengan mempompakan fluida pada rate dan pressure yang cukup sehingga bisa memecah batuan, idealnya fracture pada batuan ini akan berbentuk semacam wing yang sama besar di kedua sisi dari lubang bor.
Setelah pemompaan selesai ketika fracture sudah terbentuk, fluida akan gradually leak off menuju formasi. Tekanan di dalam rekahan akan turun dan fracture akan tertutup. Maka untuk menjaga agar rekahan tersebut tetap terbuka, nantinya akan diberikan propan (semacam sand) untuk menjaga rekahan tersebut tetap terbuka.

Dewasa ini tipikal pekerjaan Fracturing menggunakan fluida yang cukup thick yang dipompakan ke dalam reservoir. Stage pertama dari pekerjaan ini adalah injeksi Pad (Water, Polymer, dan Additives). Lalu akan diikuti oleh Slurry (Pad+Propant, but generally sand in suspension). Selanjutnya akan diikuti oleh beberapa step slurry yang dibedakan oleh konsentrasi propant dan slurry nya. Dibawah ini contoh step job description dari pekerjaan fracturing.

Pressure akan diberikan saat pad mulai masuk kedalam fracture yang dibuat. Slurry akan membantu memanjangkan fracture yang sudah terbentuk dan menyalurkan propant.
Secara perlahan, fracture akan terisi oleh propant sampai dia ter packed sempurna.

Sampai detik ini pekerjaan fracturing bisa dinyatakan selesai dan pumping job berhenti. Preesure akan turun, dan fracture mulai ter packed dengan propant di dalamnya.

Dari beberapa Paper, dibawah ini adalah workflow yang bisa dipakai untuk selection process dari pekerjaan Hydraulic Fracturing.

Hal yang paling penting dari suatu design Hydraulic Fracturing adalah Rock Mechanic. Namun sampai saat ini, perkembangan ilmu rock mechanic masih terhambat dibelakang perkembangan dari fluid technology yang terus dikembangkan oleh service company.
Jaman dulu, tak banyak data ataupun teori yang dibutuhkan dalam mendesain suatu pekerjaan fracturing, Namun saat ini baik dari service company ataupun dari oil company membutuhkan banyak data sehingga kita berharap bisa mengontrol kemana fluida itu akan bergerak sehingga kita bisa mengontrolnya. Dan disini, peran rock mechanic sangat dibutuhkan.
Fracture yang terbentuk di bumi itu bukan Horizontal Fracture, namun vertical. Hal itu dikarenakan fracture akan bergerak ke arah batuan terlemah di stressal zone nya. Banyak model geomechanic yang sudah di generate dewasa ini, mulai dari 2D, sampai ke 3D model.

Model 2D dibentuk dari 3 model yang sudah dikenal, Perkins-Kern-Nordgren (PKN), Khristianovic-Geertsma-De Klerk (KGD) model, dan radial model.

Untuk model 3D, biasanya dibentuk dari simulasi statis model dan lebih realistis karena berdasarkan vertical variation di magnitude dan principal stresses.

Setelah kita menentukan model geometri mana yang kiranya cocok dengan reservoir kita, nantinya akan berpengaruh dengan fracture design yang nantinya akan kita buat. Hal tersebut akan mempengaruhi besarnya volume pad atau slurry yang akan kita pompa, dan perkiraan besarnya fracture length dari yang akan kita buat. Dan tentunya akan berpengaruh ke cost dari fracture design kita ke service company.

Oke, selamat mencoba stimulation method ini :)

Source: Halliburton web; Schlumberger paper

Tujuh lapis langit (3-habis)

Sudah beberapa hari ini Ujian Akhir Nasional untuk SMA selesai, masih bergelayut nasib apa yang akan menghampiriku kedepannya. Melanjutkan kuliah atau meratap di rumah.

"Mas, kata bapak alhamdulillah SMA 1 lulus semua", kubaca pesan singkat yang muncul dari telepon selular ku, kaget memang karena dia hampir tak pernah mau menanggapiku selama ini. Lega karena pertama kali yang dia hubungi aku, dan lega aku lulus.

Lagi lagi ketika satu keluargaku mengkonfrontir aku mengapa keukuh buat kuliah di kedokteran, mungkin aku hanya akan diam dihakimi oleh mereka. Aku sendiri masih bingung kenapa harus bercita cita menjadi dokter. Tak ada satupun dalam silsilah keluargaku yang mengabdikan dirinya untuk menjadi dokter. Faktor financial memang menjadi alasan utama, namun memang, buat keluarga kami, bisa makan cukup dan beribadah yang rajin agar masuk surga jauh lebih utama dibanding cita cita yang tinggi. Pathetic? Tergantung dari mana kau melihatnya kawan.

Jam 4 subuh aku mengepak tas sendiri, cuma sehelai baju, dan uang seadanya. Bapak masih berdiri tegak sholat sunah sebelum subuh. Adekku masih tertidur, dan ibu seperti biasanya menyiapkan sarapan untuk anak anaknya.

Aku berangkat sendiri ke Yogyakarta, tidak ada iringan motor seperti saat kami akan melakukan ujian mandiri di universitas paling bonafide se Yogya itu, tidak ada bapak yang mempersiapkan mobilnya dan siap mengantar anak pertamanya untuk menghadapi babak baru dalam hidupnya.

Hanya berbekal beberapa nasihat dari Pamanku, aku memutuskan mencoba jalan itu. Jalan yang siapapun tak pernah mengira aku akan berakhir disana, tapi itulah akhirnya.

Sendiri aku berjalan di perguruan tinggi yang ada ada di pinggir Jalan Lingkar Luar kota Yogyakarta itu. "Mas isi formulirnya dulu yah, nanti bayar uang pendaftaran, terus bisa melakukan computer based test di Ruangan itu", pinta seseorang yang seumuran bapakku menunjukkan tahapan yang yang harus kulakukan disana. 

Aku cuma mengangguk dan mencoba mengatur nafas, menguatkan diri bahwa aku harus melewati hari ini dengan baik.

Setelah kurang lebih satu jam duduk di depan komputer, tiba-tiba muncul kata "Excellent", tak perlu menjadi lulusan Imperial College untuk tau apa arti kata berbahasa inggris itu, tapi kata itulah yang membuat saya untuk pertama kalinya berjalan tidak beriringan dengan mimpi yang sudah saya rajut sejak awal dulu menuntut ilmu.

Hari beranjak sore ketika aku berdiri sendiri menunggu bus untuk membawaku kembali ke Solo, pulang dengan surat ditanganku yang menyatakan aku diterima. 

Gemetar tanganku, untuk pertama kalinya aku dinyatakan diterima, walau bukan untuk menjadi seorang dokter.

Aku mencoba mencari nama bapak di telpon selularku, "Ya alhamdulillah, hati hati pulang", jawaban bapak yang tak terkesan bangga mendengar keberadaan surat itu ditanganku.

Bukan bahagia, aku pulang berlinang air mata

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Upaya terakhir memang selalu yang paling menyakitkan but some people may say that a last effort often becomes the winning stroke. Setidaknya berjuang sampe mati. Itu yang ada di pikiran remaja 18 tahun yang sudah berkali kali gagal di setiap upayanya masuk perguruan tinggi.

"Gimana udah disiapkan semua?", tanya ibuku lirih memberikan sepiring nasi goreng untuk sarapan pagiku. "Sudah bu, bismillah aja yah", timpalku sambil melahap sarapan yang rasanya jadi tak karuan karena grogi yang sungguh luar biasa.

Lagi lagi, nervous yang menjadi biang keladi  masalahku.

Ada peristiwa ketika ketika SMP, ketika diminta pidato, saking grogiku, sempat aku muntah di pagung, konyol memang, tapi sudah menjadi rahasia umum di keluargaku kalo aku ayam sayur di depan panggung.

Sempat aku sedikit berubah, ketika bergabung dengan Teater dan menjadi Aktor Terbaik se Jawa Tengah, semua serasa mudah. Sampai ibuku tak percaya kalau aku sanggup melakukan monolog selama itu tanpa muntah.

"Jadi udah yakin tetep mau ambil kedokteran?", tanya bapak kembali meyakinkanku. "insya Allah Pak, bismillah", jawabku yang malah merasa terkoyak mendengar pertanyaan itu.

Bapak cuma mengangguk, tak ada sesuatu hal yang istimewa pagi itu, aku anak pertama, berusaha merubah nasib keluarganya, tapi serasa tak ada restu untuk menggapainya.

Gontai aku mencari ruangan tempat ku ujian kali ini, Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bakda maghrib aku tak selesaikan dzikirku, beranjak aku lari dari shaf terbelakang di masjid dengan usia sebayaku itu.

Aku tak peduli bapakku  akan mengamuk atau tidak karena malu melihat tingkah anaknya yang tidak bisa menjadi contoh yang baik untuk generasiku, tapi ini upayaku yang terakhir, cuma satu di fikiranku saat itu, aku harus lulus.

hanya terdiam melihat layar 14 inch di depanku seolah tertawa di depanku, tertunduk aku lesu dibuatnya.

Pilihan pertama Fakultas Kedokteran UNS dan pilihan kedua Fakultas Kedokteran UNEJ,

Semesta lagi lagi tak berpihak kepadaku, sudah tujuh lapis langit yang kuupayakan, tak ada satupun langit bisa menjadi tempat singgahku.

Aku masih membumi...