BAB VIII

MEKANISME PENDORONG RESERVOIR

Di dalam sistem reservoir dikenal beberapa mekanisme pendorong fluida di

dalam reservoir. Setiap reservoir mempunyai mekanisme pendorong yang

memungkinkan fluida di dalam reservoir terdesak dan terproduksi keluar dari

reservoir.

Secara umum pergerakan fluida atau produksi fluida dapat berasal dari

beberapa cara antara lain:

- Ekspansi dari minyak jenuh diatas titik gelembung,

- Ekspansi dari gas bebas yang berasal dari minyak di bawah titik

gelembung,

- Ekspansi dari batuan dan connate water,

- Invasi berasal dari reservoir minyak mula-mula oleh ekspansi gas yang

berasal dari free gas cap (tudung gas cap),

- Invasi dari reservoir minyak oleh ekspansi air yang berasal dari aquifer

yang berdekatan atau aquifer yang berada di bawahnya.

Secara keseluruhan mekanisme pendorong dalam suatu reservoir dibagi

atas:

a. Mekanisme pendorong gas terlarut,

b. Mekanisme pendorong tudung gas (gas cap),

c. Mekanisme pendorong air,

Contoh dari mekanisme pendorong ini ditunjukkan oleh Gambar 8.1

Dengan mengetahui beberapa mekanisme pendorong reservoir diharapkan

kita dapat:

a. Menyederhanakan persamaan material balance (Havlena dan Odeh) sesuai

dengan keadaan atau performa reservoir,

b. Menentukan karakteristik produksi, GOR, maupun water cut,

c. Memperkirakan penurunan tekanan reservoir,

d. Memperkirakan faktor perolehan minyak,

e. Memberikan masukan untuk menentukan metode pengangkatan buatan

yang tepat untuk meningkatkan perolehan minyak,

BAB VIII VIII-1

1. Mekanisme Pendorong Gas Terlarut

Prinsip dari mekanisme ini adalah gas terlarut yang berasal dari minyak

mengalami penurunan tekanan sehingga membentuk gelembung-gelembung yang

tersebar merata dan mendorong fluida lain yang ada di dalam sistem reservoir untuk

keluar dari reservoir.

Ciri-ciri dari mekanisme ini antara lain :

- Tekanan reservoir turun secara cepat dan kontinu,

- GOR di permukaan pertama-tama rendah lalu naik dengan cepat

kemudian turun lagi.

Ada dua jenis gas terlarut yang ada di dalam mekanisme ini yaitu:

1.1 Gas Terlarut di atas Tekanan Gelembung (P>Pb)

Pada keadaan ini, gas bersatu dengan minyak dan adanya perbedaan

kompresibilitas memungkinkan gas mendorong minyak untuk bergerak keluar dari

reservoir.

Beberapa asumsi yang digunakan antara lain:

a) Tidak ada gas cap, sehingga m = 0,

b) cf 0

reservoir pada kondisi ini sifat fisik fluidanya antara lain:

a) Bg = Bg’ ( Bg setelah terjadi perubahan kondisi )

b) Rs = Rsi = Rp

Dengan berbagai kondisi dan asumsi di atas menghasilkan persamaan

untuk menentukan produksi kumulatif minyak yang merupakan turunan dari

persamaan material balance yang dikembangkan oleh Havlena dan Odeh:

dimana:

Gambaran bentuk reservoir dengan kondisi di atas ditunjukkan pada Gambar 8.2

1.2 Gas Terlarut dibawah atau Sama dengan Tekanan Gelembung (P Pb)

Pada kondisi ini gas bebas keluar dari larutan minyak akibat tekanannya

kurang dari atau sama dengan tekanan gelembung sehingga mampu mendorong

minyak keluar dari reservoir. Pada kondisi ini nilai kompresibilitas minyak

berbanding terbalik dengan tekanan. ( ).

BAB VIII VIII-2

Dengan kondisi di atas maka menghasilkan persamaan yang berasal dari

penurunan persamaan material balance (Havlena - Odeh):

Gambaran reservoir pada kondisi di atas ditunjukkan pada Gambar 83

Sementara itu, skematik sejarah produksi pada mekanisme gas terlarut ditunjukkan

pada Gambar 8.4

2. Mekanisme Pendorong Tudung Gas (Gas Cap)

Adanya tudung gas dalam reservoir antara lain disebabkan oleh adanya

gravitional segregational dari minyak dan fasa gas bebas dibawah tekanan titik

gelembung. Dalam kondisi ini tudung gas ikut berperan sewaktu reservoir

diproduksikan dan tekanan reservoir mengalami penurunan sehingga tudung gas

akan menekan minyak kebawah dan menggerakkan minyak menuju sumur

produksi. Di dalam kondisi ini water influx/rembesan air tidak ada sehingga minyak

hanya terdorong oleh fluida gas. Perolehan minyak secara volumetrik dari

mekanisme ini berkisar 20-40%.

Dengan keadaan di atas maka dapat ditentukan persamaan untuk

menghitung produksi kumulatif minyak yang berasal dari penurunan persamaan

material balance yang dikembangkan oleh Havlena - Odeh:

Persamaan di atas dapat disimbolkan:

dimana,

Dari persamaan di atas kita dapat menentukan kisaran keakuratan nilai m dengan

memplot antara F vs (Eo + mEg) yang akhirnya kita dapat memperkirakan besarnya

tudung gas yang ada di dalam reservoir yang ditunjukkan pada Gambar 8.5

Bentuk reservoir dengan mekanisme pendorong tudung gas dapat dilihat

pada Gambar 8.6

BAB VIII VIII-3

Sementara itu skematik sejarah produksi pada mekanisme tudung gas

ditunjukkan pada Gambar 8.7

3. Mekanisme Pendorong Air

Prinsip dari mekanisme ini adalah air yang ada di lapisan air atau aquifer

yang merembes ke dalam lapisan minyak mendorong fluida lain yang ada didalam

sistem reservoir untuk keluar dari reservoir. Air yang berasal dari aquifer masuk

kedalam lapisan fluida yang ada di dalam reservoir diakibatkan oleh tekanan

reservoir yang berkurang yang disebabkan terproduksinya fluida keluar dari

reservoir sehingga air masuk dan mengekspansi fluida lain yang ada di dalam

reservoir. Untuk menentukan besarnya aquifer digunakan persamaan:

apabila bentuk aquifernya radial maka persamaan yang dihasilkan:

dimana f adalah fraksi batas reservoir yang besarnya dari 0 – 1.

Persamaan yang dihasilkan untuk menentukan besarnya produksi kumulatif

minyak yang diturunkan dari persamaan material balance oleh Havlena – Odeh:

dimana,

Untuk mengetahui perkiraan keakuratan volume aquifer pada reservoir tanpa

tudung gas maka diplot antara yang diekspresikan dalam bentuk grafik

yang ditunjukkan pada Gambar 8.8

Sedangkan apabila ada tudung gas profil grafiknya sama dengan yang di atas

dengan plot antara

Sementara itu, skematik sejarah produksi pada reservoir dengan mekanisme

pendorong air ditunjukkan pada Gambar 8.9

BAB VIII VIII-4

Gambar 8.1 Perangkap Struktur dengan Tenaga Dorong Air Dari Bawahdan Gas Dari Atas, Serta Gas Terlarut

Gambar 8.2 Gambaran reservoir pada kondisi P > Pb

BAB VIII VIII-5

Well

Water Zone

OWC

Sealing Fault

Oil Zone

Gas

Air

Minyak Gas Terlarut

Gambar 8.3 Gambaran reservoir pada kondisi P Pb

Gambar 8.4 skematik sejarah produksi pada mekanisme gas terlarut

BAB VIII VIII-6

Time

(Water Cut (%))

Pressure Decline

Rs

pi

pb

Rsi

Well

OWC

Sealing Fault

Gas

Minyak

Air(Aquifer)

Batuan Kedap

Batuan Sumber

Sumur

Reservoir Minyak Bumi

Gambar 8.5 Kurva kisaran keakuratan nilai m

Gambar 8.6 Bentuk reservoir dengan mekanisme pendorong tudung gas

BAB VIII VIII-7

F

(Eo + mBg)

m – too small

Correct value of m

m – too large

Gambar 8.7 Skematik sejarah produksi pada mekanisme tudung gas

Gambar 8.8 Kurva perkiraan keakuratan volume aquifer pada reservoirtanpa tudung gas

BAB VIII VIII-8

N

45o

We – too small

We – too large

Correct Geometry

Incorrect Geometry

pi

Rsi

Waktu

Pressure

Producing GOR

(Water Cut (%))

Gambar 8.9 skematik sejarah produksi pada reservoir dengan mekanisme pendorong air

BAB VIII VIII-9

pi

Rsi

Pressure

GOR ()

Water Cut