bab i (pendahuluan)
Post on 05-Jan-2016
18 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1. 1 Pengertian Analisa Inti Batuan
Analisa inti batuan adalah tahapan analisa setelah contoh formasi
dibawah permukaan (core) diperoleh. Tujuan dari pada analisa inti batuan
untuk menentukan secara langsung informasi tentang sifat–sifat fisik batuan
yang ditembus selama pemboran. Studi dari data analisa inti batuan dalam
pemboran eksplorasi dapat digunakan untuk mengevaluasi kemungkinan
dapat diproduksi hidrokarbon dari suatu sumur, sedangkan tahap eksploitasi
daripada suatu reservoir dapat digunakan untuk pegangan melaksanakan well
completion dan merupakan suatu informasi penting untuk melaksanakan
proyek secondary dan tertiary recovery. Selain itu, data inti batuan ini juga
berguna sebagai bahan pembanding dan kalibrasi pada metode logging.
Prosedur Analisa Inti Batuan pada dasarnya terdiri atas 2 bagian,
sebagai berikut :
- Analisa inti batuan rutin
- Analisa inti batuan spesial
Analisa Inti Batuan Rutin umumnya berkisar tentang pengukuran
porositas, permeabilitas absolut dan saturasi fluida, sedangkan Analisa Inti
Batuan Spesial dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu pengukuran pada
kondisi statis dan pengukuran pada kondisi dinamis. Pengukuran pada kondisi
statis meliputi tekanan kapiler, sifat-sifat listrik dan cepat rambat suara, grain
density, wettability, kompresibilitas batuan, permeabilitas dan porositas
fungsi tekanan (Net Over Burden) dan studi petrography. Pengukuran pada
kondisi dinamis meliputi permeabilitas relatif, thermal-recovery, gas
residual, water flood evaluation, liquid permeability ( evaluasi completion,
work over dan injection fluid meliputi surfactant dan polymer).
1
2
1. 2 Analisa Batuan Reservoir
Dalam operasi perminyakan hal-hal yang perlu dilakukan adalah
meneliti apa saja karakteristik dari batuan penyusun reservoir. Kegiatan yang
biasanya dilakukan untuk menganalisa reservoir adalah Analisa Core, Analisa
Cutting dan Analisa Logging.
Analisa Core biasanya dilakukan dengan mengambil sampel batuan
yang di bor dari dalam formasi dan selanjutnya core diteliti di laboratorium.
Analisa logging dilakukan dengan cara menganalisa lapisan batuan
yang dibor dengan menggunakan peralatan logging (tool log). Peralatan
logging dimasukkan kedalam sumur, kemudian alat tersebut akan
mengeluarkan gelombang–gelombang khusus seperti listrik, gamma ray,
suara dan sebagainya (tergantung jenis loggingnya), kemudian gelombang
tersebut akan terpantul. kembali dan diterima oleh alat logging, dan datanya
kemudian dikirim ke peralatan dipermukaan untuk dianalisa.
Gambar 1.1 Core
Untuk analisa cutting, dilakukan dengan meneliti cutting yang berasal
dari lumpur pemboran yang disirkulasikan kedalam sumur pemboran. Cutting
dibersihkan dari lumpur pemboran, selanjutnya di teliti di laboratorium untuk
mengetahui sifat dari batuan reservoir tersebut.
Pada praktikum kali ini, kita akan menganalisa sifat batuan reservoir
dengan metode Analisa Core.
3
1. 3 Karakteristik Batuan Reservoir
Reservoir adalah suatu tempat terakumulasinya minyak dan gas bumi.
Pada umumnya reservoir minyak memiliki karakteristik yang berbeda-beda
tergantung dari komposisi, temperature dan tekanan pada tempat dimana
terjadi akumulasi hidrokarbon didalamnya. Suatu reservoir minyak biasanya
mempunyai tiga unsur utama yaitu adanya batuan reservoir, lapisan penutup
dan perangkap.
Suatu wilayah atau tempat bisa disebut sebagai sebuah reservoir
apabila terdapat sumber dari hidrokarbon atau tempat terakumulasinya
minyak dan gas bumi. Untuk dapat terakumulasinya minyak dan gas bumi ini,
tempat atau reservoir tersebut harus memenuhi beberapa syarat yang harus
ada sebagai berikut :
Gambar 1.2 Petroleum System
1. Adanya batuan induk (Source Rock)
Merupakan batuan sedimen yang mengandung bahan organik seperti
sisa-sisa hewan dan tumbuhan yang telah mengalami proses pematangan
dengan waktu yang sangat lama sehingga menghasilkan minyak dan gas
bumi.
2. Adanya jalur migrasi (Migration Route)
4
Merupakan jalan minyak dan gas bumi dari batuan induk sampai
terakumulasi pada perangkap.
3. Adanya batuan waduk (Reservoir Rock)
Merupakan batuan sedimen yang mempunyai pori, sehingga minyak dan
gas bumi yang dihasilkan batuan induk dapat masuk dan terakumulasi.
4. Adanya batuan penutup (Cap Rock)
Merupakan batuan sedimen yang tidak dapat dilalui oleh cairan
(impermeable), sehingga minyak dan gas bumi terjebak dalam batuan
tersebut.
5. Adanya struktur batuan perangkap (Trap)
Merupakan batuan yang berfungsi sebagai penghalang bermigrasinya
minyak dan gas bumi lebih jauh, dan jenis-jenis dari perangkap itu
sendiri adalah sebagai berikut :
Perangkap Stratigrafi
Prinsip dalam perangkap stratigrafi adalah minyak dan gas bumi
terperangkap dalam perjalanan ke atas kemudian terhalang dari segala arah
terutama dari bagian atas dan pinggir, hal ini dikarenakan batuan reservoar
telah menghilang atau berubah fasies menjadi batu lain sehingga merupakan
penghalang permeabilitas (Koesoemadinata, 1980, dengan modifikasinya).
Dan jebakan stratigrafi tidak berasosiasi dengan ketidakselarasan seperti
Channels, Barrier Bar, dan Reef, namun berasosiasi dengan ketidakselarasan
seperti Onlap Pinchouts, dan Truncations.
Gambar 1.3 Jebakan Stratrigrafi
5
Pada perangkap stratigrafi ini, berasal dari lapisan reservoar tersebut,
atau ketika terjadi perubahan permeabilitas pada lapisan reservoar itu sendiri.
Pada salah satu tipe jebakan stratigrafi, pada horizontal, lapisan impermeabel
memotong lapisan yang bengkok pada batuan yang memiliki kandungan
minyak. Terkadang terpotong pada lapisan yang tidak dapat ditembus, atau
Pinches, pada formasi yang memiliki kandungan minyak. Pada perangkap
stratigrafi yang lain berupa Lens-shaped. Pada perangkap ini, lapisan yang
tidak dapat ditembus ini mengelilingi batuan yang memiliki kandungan
hidrokarbon. Pada tipe yang lain, terjadi perubahan permeabilitas dan
porositas pada reservoar itu sendiri. Pada reservoar yang telah mencapai
puncaknya yang tidak sarang dan impermeabel, yang dimana pada bagian
bawahnya sarang dan permeabel serta terdapat hidrokarbon.
Gambar 1.4 Perangkap Stratigrafi
6
Gambar 1.5 Perangkap Stratigrafi
Gambar 1.6 Perangkap Stratigrafi Lateral Disconformity
Perangkap Struktural
Jenis perangkap selanjutnya adalah perangkap struktural, perangkap ini
Jebakan tipe struktural ini banyak dipengaruhi oleh kejadian deformasi
perlapisan dengan terbentuknya struktur lipatan dan patahan yang merupakan
respon dari kejadian tektonik dan merupakan perangkap yang paling asli dan
perangkap yang paling penting, pada bagian ini berbagai unsur perangkap
yang membentuk lapisan penyekat dan lapisan reservoar sehingga dapat
menangkap minyak, disebabkan oleh gejala tektonik atau struktur seperti
pelipatan dan patahan (Koesoemadinata, 1980, dengan modifikasinya).
7
Jebakan Patahan
Jebakan patahan merupakan patahan yang terhenti pada lapisan batuan.
Jebakan ini terjadi bersama dalam sebuah formasi dalam bagian patahan yang
bergerak, kemudian gerakan pada formasi ini berhenti dan pada saat yang
bersamaan minyak bumi mengalami migrasi dan terjebak pada daerah
patahan tersebut, lalu sering kali pada formasi yang impermeabel yang pada
satu sisinya berhadapan dengan pergerakan patahan yang bersifat sarang dan
formasi yang permeabel pada sisi yang lain. Kemudian, minyak bumi
bermigrasi pada formasi yang sarang dan permeabel. Minyak dan gas disini
sudah terperangkap karena lapisan tidak dapat ditembus pada daerah jebakan
patahan ini.
Gambar 1.7
Jebakan patahan pada jebakan struktural
Jebakan Antiklin
Kemudian, pada jebakan struktural selanjutnya, yaitu jebakan antiklin,
jebakan yang antiklinnya melipat ke atas pada lapisan batuan, yang memiliki
bentuk menyerupai kubah pada bangunan. Minyak dan gas bumi bermigrasi
pada lipatan yang sarang dan pada lapisan yang permeabel, serta naik pada
8
puncak lipatan. Disini, minyak dan gas sudah terjebak karena lapisan yang
diatasnya merupakan batuan impermeabel.
Gambar 1.8 Jebakan antiklin pada Jebakan Strutural
Perangkap Kombinasi
Kemudian perangkap yang selanjutnya adalah perangkap kombinasi
antara struktural dan stratigrafi. Dimana pada perangkap jenis ini merupakan
faktor bersama dalam membatasi bergeraknya atau menjebak minyak bumi.
Dan, pada jenis perangkap ini, terdapat leboh dari satu jenis perangkap yang
membenuk reservoar. Sebagai contohnya antiklin patahan, terbentuk ketika
patahan memotong tegak lurus pada antiklin. Dan, pada perangkap ini kedua
perangkapnya tidak saling mengendalikan perangkap itu sendiri.
Gambar 1.9 Perangkap Kombinasi
Jebakan Struktural lainnya
9
Contoh dari perangkap struktur yang lain adalah Tilted fault blocks in an
extensional regime, marupakan jebakan yang bearasal dari Seal yang berada
diatas Mudstone dan memotong patahan yang sejajar Mudstone. Kemudian,
Rollover anticline on thrust, adalah jebakan yang minyak bumi berada pada
Hanging Wall dan Footwall. Lalu, Seal yang posisinya lateral Ada diapir dan
menutup rapat jebakan yang berada diatasnya.
Gambar 2.0 Perangkap Struktural yang lain
Perangkap Hidrodinamik
Kemudian perangkap yang terakhir adalah perangkap hidrodinamik.
Perangkap ini sangta jarang karena dipengaruhi oleh pergerakan air.
Pergerakan air ini yang mampu merubah ukuran pada akumulasi minyak
bumi atau dimana jebakan minyak bumi yang pada lokasi tersebut dapat
menyebabkan perpindahan. Kemudian perangkap ini digambarkan
pergerakan air yang biasanya dari iar hujan, masuk kedalam reservoar
formasi, dan minyak bumi bermigrasi ke reservoar dan bertemu untuk migrasi
ke atas menuju permukaan melalui permukaan air. Kemudian tergantung pada
keseimbangan berat jenis minyak, dan dapat menemukan sendiri, dan tidak
dapat bergerak ke reservoar permukaan karena tidak ada jebakan minyak
yang konvensional.
10
Gambar 2.1
Perangkap Hidrodinamik
Untuk reservoir terbagi menjadi dua, yaitu :
1. Reservoir Jenuh
Reservoir jenuh (saturated) biasanya mengandung hidrokarbon dalam
bentuk minyak yang dijenuhi oleh gas terlarut dan dalam bentuk gas
bebas yang terakumulasi membentuk gas cap. Bila minyak dan gas
diproduksikan, kemungkinan akan ada air yang ikut terproduksi, tekanan
reservoir akan turun. Dengan turunnya tekanan reservoir, maka volume
gas yang membentuk gas cap akan mengembang dan merupakan
pendorong keluarnya fluida dari dalam reservoir. Selain pengembangan
volume gas cap dan pembebasan gas terlarut, mungkin juga terjadi
perembesan air kedalam reservoir.
2. Reservoir Tak Jenuh
Reservoir tidak jenuh (undersaturated) pada keadaan mula-mula tidak
terdapat gas bebas yang terakumulasi membentuk gas cap. Apabila
reservoir diproduksikan, maka gas akan mengalamai pengembangan
yang menyebabkan bertambahnya volume minyak. Pada saat tekanan
11
reservoir mencapai tekanan bubble point maka gas akan keluar dari
minyak.
Pada umumnya reservoir minyak memiliki karakteristik yang berbeda-
beda tergantung dari komposisi, temperatur dan tekanan pada tempat dimana
terjadi akumulasi hidrokarbon didalamnya. Suatu reservoir minyak biasanya
mempunyai tiga unsur utama yaitu adanya batuan reservoir, lapisan penutup
dan perangkap.
Petroleum system proses terdiri dari 5 proses yaitu :
1. Pembentukan (Generation): Tekanan dari batuan2 di atas batuan induk
membuat temperatur dan tekanan menjadi lebih besar dan dapat
menyebabkan batuan induk berubah dari material organik menjadi minyak
atau gas bumi.
2. Migrasi atau perpindahan (Migration): Senyawa hidrokarbon (minyak dan
gas bumi) akan cenderung berpindah dari batuan induk (source) ke batuan
penyimpan (reservoir) karena berat jenisnya yang ringan dibandingkan air.
3. Pengumpulan (Accumulation): Sejumlah senyawa hidrokarbon yang lebih
cepat berpindah dari batuan induk ke batuan penyimpan dibandingkan
waktu hilangnya jebakan akan membuat minyak dan gas bumi terkumpul.
4. Penyimpanan (Preservation): Minyak atau gas bumi tetap tersimpan di
batuan penyimpan dan tidak berubah oleh proses lainnya seperti
biodegradation (berubah karena ada mikroba-mikroba yang dapat merusak
kualitas minyak).
5. Waktu (Timing): Jebakan harus terbentuk sebelum atau selama minyak
bumi berpindah dari batuan induk ke batuan penyimpan.
1. 4 Sifat-Sifat Fisik Batuan
Sifat-sifat fisik batuan reservoir tersebut antara lain :
1. Porositas (Ø)
Dalam reservoir minyak, porositas menggambarkan persentase dari total
ruang yang tersedia untuk ditempati oleh suatu cairan atau gas. Porositas
dapat di definisikan sebagai perbandingan antara volume total pori-pori
batuan dengan volume total batuan per satuan volume tertentu.
12
2. Saturasi Fluida (S)
Saturasi adalah perbandingan antara volume pori-pori batuan yang terisi
fluida formasi tertentu terhadap total volume pori-pori batuan yang terisi
fluida atau jumlah kejenuhan fluida dalam batuan reservoir per satuan
volume pori. Oleh karena didalam reservoir terdapat tiga jenis fluida,
maka saturasi dibagi menjadi tiga yaitu saturasi air (Sw), saturasi minyak
(So) dan saturasi gas (Sg).
3. Permeabilitas (k)
Permeabilitas didefinisikan sebagai ukuran media berpori untuk
meloloskan/melewatkan fluida. Apabila media berporinya tidak saling
berhubungan maka batuan tersebut tidak mempunyai permeabilitas. Oleh
karena itu ada hubungan antara permeabilitas batuan dengan porositas
efektif. Semakin besar porositas efektif, maka semakin besar juga
permebilitasnya.
4. Resistivity
Batuan reservoir terdiri atas campuran mineral-mineral, fragmen dan pori-
pori. Padatan-padatan mineral tersebut tidak dapat menghantarkan arus
listrik kecuali mineral clay. Sifat kelistrikan batuan reservoir tergantung
pada geometri pori-pori batuan dan fluida yang mengisi pori. Minyak dan
gas bersifat tidak menghantarkan arus listrik sedangkan air bersifat
menghantarkan arus listrik apabila air melarutkan garam. Arus listrik akan
terhantarkan oleh air akibat adanya gerakan dari ion-ion elektronik. Untuk
menentukan apakah material didalam reservoir bersifat menghantar arus
listrik atau tidak maka digunakan parameter resistivity. Resistivity
didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu material untuk
menghantarkan arus listrik.
5. Wettability
Wettability didefinisikan sebagai suatu kemampuan batuan untuk dibasahi
oleh fasa fluida atau kecenderungan dari suatu fluida untuk menyebar atau
melekat ke permukaan batuan. Sebuah cairan fluida akan bersifat
membasahi bila gaya adhesi antara batuan dan partikel cairan lebih besar
13
dari pada gaya kohesi antara partikel cairan itu sendiri. Tegangan adhesi
merupakan fungsi tegangan permukaan setiap fasa didalam batuan
sehingga wettability berhubungan dengan sifat interaksi (gaya tarik
menarik) antara batuan dengan fasa fluidanya.
6. Tekanan Kapiler (Pc)
Tekanan kapiler pada batuan berpori didefinisikan sebagai perbedaan
tekanan antara fluida yang membasahi batuan dengan fluida yang bersifat
tidak membasahi batuan jika didalam batuan tersebut terdapat dua atau
lebih fasa fluida yang tidak bercampur dalam kondisi statis.
7. Kompresibilitas
Menurut Geertsma, terdapat tiga macam kompresibilitas pada batuan
yaitu :
a. Kompresibilitas matriks batuan, yaitu fraksional perubahan volume
dari material padatan batuan (grain) terhadap satuan perubahan tekanan.
b. Kompresibilitas batuan keseluruhan, yaitu fraksional perubahan
volume dari volume batuan terhadap satuan perubahan tekanan.
c. Kompresibilitas pori-pori batuan, yaitu fraksional perubahan volume
pori-pori batuan terhadap satuan perubahan tekanan.
Batuan yang berada pada kedalaman tertentu akan mengalami dua macam
tekanan, yaitu ;
· Internal stress yang berasal dari desakan fluida yang terkandung di
dalam pori-pori batuan (tekanan hidrostatik fluida formasi).
· External stress yang berasal dari pembebanan batuan yang ada di
atasnya (tekanan overburden).
top related