DUAL WATER

Ada beberapa metode yang digunakan untuk menentukan harga saturasi air formasi (Sw), diantaranya adalah persamaan linier Archie, persamaan Indonesia, persamaan Dual Water, persamaan Waxman-Smith, dan persamaan Simandoux.Metoda Dual Water adalah model dari Schlumberger. Dual Water sebenarnya mirip dengan Waxman-Smits WS. Tetapi, model ini mengharuskan pengguna mengetahui salinitas air yang menyelubungi partikel lempung. Sehingga selalunya akan ada perbedaan salinitas di shale water (bound water) dengan salinitas air formasi yang ada di sand. Dari sinilah istilah Dual Water bermula (ada dua jenis air yang terdapat di sistem). Silahkan baca buku-bukunya Hilchie, Asquith, Dewan, dan publikasi Schlumberger lainnya.Kedua model (WS dan DW) mengakui adanya konduktivitas tambahan. Yang satu mendekati dengan karakter substansi-nya (shale/clay) dan yang satunya lagi dengan karakter liquid-nya (salinitas CBW). Tapi kedua model sama-sama sesuai untuk Dispersed shaly sand. Jika nilai B, m dan n yang sama dipakai terhadap kedua model maka menurut pak John T. Dewan (halaman 243), DW akan memberi Sw 10% lebih tinggi daripada WS. (BG: oleh karena itu pakailah m* dan n* kalau mau pakai WS. InsyaAllah hasilnya tidak terlalu berbeda).Perhitungan saturasi air (Sw) menggunakan metode Indonesian Equation menghasilkan range nilai Sw yang cukup panjang, karena pada zona shaly sand juga diperhitungkan sebagai reservoar produktif, metode ini juga dapat membatasi reservoar dan non-reservoar (Sw 100%). Metode Dual Water menghasilkan range nilai Sw yang cukup akurat dengan batasan reservoar dan non-reservoar yang jelas. Maka untuk perhitungan saturasi air pada reservoar low-resistivity, khususnya shaly sand, direkomendasikan menggunakan metode Dual Water atau Indonesian yang memperhitungkan keberadaan Vclay.

Memang benar, semua model saturasi berasal dari modelnya Gus Archie (1940-an). Tapi, mulai tahun 1950/1960-an orang mulai melihat perlunya modifikasi model Archie tersebut untuk menghitung saturasi di interval yang berserpih/berlempung. Maka lahirlah model-model shaly sand ini. Sejak dipublikasikan pertama kali, "diskusi" tentang model shaly sand ini terus berlangsung sampai sekarang.

Model tahun 1950-an adalah automated compensation method. Metode ini menggunakan Sonic porosity dan Induction resistivity langsung ke dalam rumus Archie. Efek dari porositas yang dihitung sonic log dijadikan faktor kompensasi untuk mengoreksi perhitungan saturasi. Cocok untuk dispersed clay dan porositas yang tinggi. (Dewan, J.T, 1983, halaman 236)

Model tahun 1960-an mulai memperhitungkan tingkat keserpihan (volume of shale) di formasi. Mulailah berbagai alat bantu/data tambahan diperlukan untuk memahami karakter serpih/lempung yang ada. Dalam perkembangannya, ada dua "school of thought" yang berbeda, Total Porosity dan Effective Porosity.

Dalam "aliran" Total Porosity ada dua metode utama, Waxman-Smits (WS) dan Dual Water (DW). Waxman-Smits dikembangkan oleh Shell. Dual Water adalah model dari Schlumberger. Sementara aliran effective porosity berkembang pesat di tahun 1970-an (e.g. Simandoux) menggunakan pendekatan lain lagi.

Adalah Monroe Waxman dan Lambert Smits yang pertama kali mempublikasikan persamaan Waxman-Smits yang merupakan persamaan semi-empiris (kombinasi eksperimen dan pertimbangan teoritis). Berbagai eksperimen di lab untuk mendapatkan persamaan empiris secara langsung dari hubungan resistivitas, porositas dan saturasi di shaly sand belum pernah memberi hasil yang meyakinkan. Hal ini disebabkan oleh dua hal utama:

1. sukar mensimulasi kondisi P dan T untuk fluida dari reservoir dan respon dari tools seperti kondisi di bawah permukaan.2. sukar mencapai Sw yang rendah pada sampel pada saat eksperimen (paling bisa cuma sampai 20-30%)..... isu kapileritas.

Fakta ini yang mengharuskan kita membuat ekstrapolasi hasil lab agar dapat mencapai kondisi Sw terendah di setiap P dan T yang berbeda. Ektrapolasi ini lah yang dimodelkan secara matematis (teoritis) oleh Waxman dan Smits.

Modifikasi utama model Archie menjadi model WS adalah kehadiran elemen B.Qv di dalam persamaannya. (B.Qv) adalah kondutivitas lempung, sering disingkat Ce. Sementara B sendiri merupakan fungsi dari resistivitas air (Rw) dan Temp. Elemen lainnya, Qv adalah CEC dalam satuan volume (ingat: CEC dalam meq/100g dan Qv dalam meq/ml). CEC didapat dari core, kemudian Qv dihitung:

Qv = CEC x RHOG x (1 - phi)/(100 x phi)

Pertanyaan/tantangan: Bagaimana kalau kita tidak punya core untuk memperoleh CEC?

Selama beberapa tahun model WS tidak bisa memberi jawaban yang memuaskan. Sehingga Juhasz dalam publikasinya di SPWLA (1981) dengan gamblang memberi jawaban sederhana; jika tidak ada core, maka Qv dapat hitung dari fitting persamaan WS dengan resistivitas di zone air (water bearing) terdekat. Kemudian hitung Qv di shaly sand tersebut dengan mengalikan Qv di 100% shale (pure shale) dengan Vsh-nya. Qv ini disebut "normalized Qv", Qvn.

Referensi : Juhasz, I. "Normalised Qv - The key to shaly sand evaluation using the Waxman-Smits equation in the absence of core data", SPWLA 22nd Annual Logging Symposium, June 23-26, 1981. (Oom Juhasz ini ternyata pernah kerja di Shell Brunei. Saya juga sudah baca beberapa karyanya yang tidak dipublikasikan)

Tantangan lain untuk model WS adalah cementation exponent dan saturation exponent-nya Archie (m dan n). Kebanyakan orang keliru menggunakan m dan n dari Archie langsung ke WS. Yang benar adalah dengan menggunakan m* dan n*. Apa bedanya pak BG?

Archie's m and n adalah untuk "clean sand". Sementara m* dan n* untuk shaly sand, itu jawaban mudahnya. Jawaban lainnya...he..he...he... jadi homework-nya Mas Shofi.

Model satunya lagi: Dual WaterDual Water sebenarnya mirip dengan WS. Tetapi, model ini mengharuskan pengguna mengetahui salinitas air yang menyelubungi partikel lempung. Sehingga selalunya akan ada perbedaan salinitas di shale water (bound water) dengan salinitas air formasi yang ada di sand. Dari sinilah istilah Dual Water bermula (ada dua jenis air yang terdapat di sistem). Silahkan baca buku-bukunya Hilchie, Asquith, Dewan, dan publikasi Schlumberger lainnya.

Kedua model (WS dan DW) mengakui adanya konduktivitas tambahan. Yang satu mendekati dengan karakter substansi-nya (shale/clay) dan yang satunya lagi dengan karakter liquid-nya (salinitas CBW). Tapi kedua model sama-sama sesuai untuk Dispersed shaly sand. Jika nilai B, m dan n yang sama dipakai terhadap kedua model maka menurut pak John T. Dewan (halaman 243), DW akan memberi Sw 10% lebih tinggi daripada WS. (BG: oleh karena itu pakailah m* dan n* kalau mau pakai WS. InsyaAllah hasilnya tidak terlalu berbeda). Semoga membantu.

Wassalam,-bg

----- Pesan Asli ----Dari: Shofiyuddin Kepada: iagi-net@iagi.or.idTerkirim: Kamis, 31 Mei, 2007 5:37:03Topik: Re: [iagi-net-l] Petrophysics - Dual Water Vs Waxman Smith Methodology

Hm ...... masih sulit untuk membayangkan ........ gak biasa sama bug shale/clay ini. Ada reference mengenai ini? boleh dong via Japri.Mas Bambang Gumilar mungkin bisa bantu saya? Shofi

On 5/31/07, [EMAIL PROTECTED] wrote: Si DW memperhitungkan Saturation factor (W), CBW, sementara Si WSmemperhitungkan Counterion (B) dan CEC per unit volume. Si WS kelihatannya lebih paten untuk kalkulasi Sw pada disperse clay karena factorexchangeble ion.Menurut saya kedua method itu tetap mengacu pada Bapak Archie.-gde-

> Rekans,> Barangkali ada yang berbaik hati mau sharing tentang perhitungan saturasi > air menggunakan kedua metode diatas. Apa kekurangan dan kelebihan masing> masing metode, bagaimana hasil relatif perhitungan antara satu metode> dengan> metode yg laen (lebih optimis, lebih pesimis atau lebih realistis). > Juga dalam kondisi seperti apa masing masing metode bisa diterapkan.>> Terima kasih sebelumnya.>> Salam>> Shofi>