bab vii tekanan kapiler

8/19/2019 Bab Vii Tekanan Kapiler

http://slidepdf.com/reader/full/bab-vii-tekanan-kapiler 1/16

BAB VII

PENENTUAN TEKANAN KAPILER PADA SAMPLEBATUAN RESERVOIR

7.1. Tujuan Percobaan

1) Menghitung kecepatan sedimentasi suatu suspensi yang dipengaruhi oleh

gaya gravitasi, gaya drag dan gaya apung dengan metode grafik.

2) Menunjukkan semakin besar jumlah volume, maka tekanan kapiler akan

semakin meningkat.

) Membuktikan bahwa indicator pressure berbanding terbalik dengan

mercury saturation.

7.2. Teor! Da"ar

Distribusi fluida vertical dalam reservoir memegang peranan penting

didalam perencanaan well completion. Distribution secara vertikal ini

mencerminkan distribusi saturasi fluida yang menepati setiap porsi rongga

pori. Adanya tekanan kapiler ( Pc mempengaruhi distribusi minyak dengan

gas didalam rongga pori tidak terdapat batas yang tajam atau berbentuk !ona

transisi. "leh tekanan kapiler dapat dikonversi menjadi ketinggian diatas

kontak minyak air ( # , maka saturasi minyak, air dan gas yang menempati

level tertentu dalam reservoir dapat ditentukan. Dengan demikian distribusi

saturasi fluida ini merupakan salah satu dasar untuk menentukan secara

efisien letak kedalaman sumur yang akan dikomplesi.

Di dalam batuan reservoir, gas, minyak dan air biasanya terdapat

bersama$sama dalam pori$pori batuan, yang masing$masing fluida tersebut

mempunyai tegangan permukaan yang berbeda$beda.

Dalam sistem hidrokarbon di dalam reservoir, terjadi beberapa

tegangan permukaan antara fluida, yaitu antara gas dan cairan, antara dua

fasa cairan yang tidak bercampur ( immicible dan juga antara cairan atau

%&



%'

gas dengan padatan. ombinasi dari semua tegangan permukaan yang aktif

akan menentukan tekanan kapiler dan kebasahan dari batuan porous.

)ekanan kapiler ( Pc didefinisikan sebagai perbedaan tekanan yang

ada antara permukaan dua fluida yang tidak bercampur ( cairan$cairan atau

gas$cairan sebagai akibat dari terjadinya pertemuan permukaan yang

memisahkan mereka ( A#$%& '. (. &*%+ . Perbedaan tekanan dua fluida ini

adalah perbedaan tekanan antara fluida non wetting fasa ( Pnw dengan fluida

wetting fasa ( Pw atau

wf nwc P P P −=

)ekanan kapiler mempunyai dua pengaruh yang penting dalam reservoir

minyak atau gas, yaitu

& Mengontrol distribusi fluida di dalam reservoir

' Merupakan mekanisme pendorong minyak dan gas untuk bergerak

atau mengalir melalui pori$pori reservoir sampai mencapai

batuan yang impermeable.

)ekanan kapiler di dalam batuan berpori tergantung pada ukuran pori$pori

dan macam fluidanya. -ecara kuantitatif dapat dinyatakan dalam hubungan

sebagai berikut

P

r

g hc = ='. .cos

. .σ θ

ρ∆

Dimana

Pc tekanan kapiler/ tegangan permukaan antara

dua fluida

0 1 perbedaan densitas dua fluida

g percepatan gravitasi

2 sudut kontak permukaan antara dua fluida

r jari$jari lengkung pori$pori

h selisih ketinggian permukaan kedua fluida



%3

7.. PERALATAN DAN BAAN

7..1Pera*a+an

Mercury 4njection 5apillary apparatus dengan komponen 6 komponen

sebagai berikut

1) Pump cylinder

2) Measuring screw

3) Make up. Nut

7 Picnometer lid

8 -ampel holder

6) Obseration window

!) Pump scale

") Mecrometer dial

#) Pressure $oss

&+ + 6 ' atm ( + 6 3+ psi pressure gauge

&& + 6 8 atm ( + 6 '++ psi pressure gauge

&' + 6 &8 atm ( + 6 '+++ psi Pressure gauge

13) %acum gauge

1&) Pressure control

1') Pressure relief ale

16) Pump plunger

1!) (oke stop

1") raelling yoke



%7

Gambar

7.1 Mercury Injection Capillary Pressure Apparatus

Gambar 7.2 Vacum Gauge



%8

Gambar 7.3 Sample ol!er

Gambar 7." Pump Plunger

Gambar 7.# $ra%elling &o'e



%%

Gambar 7.( Ma'e)up *ut

Gambar 7.7 Pump Cylin!er

+ Gambar 7., Picnometer -i!



%9

Gambar 7. Pressure Control

Gambar 7.1/ Pressure relie0 %al%e

7..2 Ba,an

1) *res$ core

2) +as

7.-. Pro"eur Kerja

7.-.1 Ka*!bra"! A*a+

:aitu untuk menentukkan olume picnometer ( ';<&8+ cc .

&. Pasang picnometer lid pada tempatnya, pump metering plunger

diputar penuh dengan manipulasi $andw$eel .

'. =uka acuum ale pada panel, sistem dikosongkan sampai

small gauge menunjukkan nol, kemudian panal ale ditutup,

picnometer dokosongkan samapai tekanan absolute kurang dari

'+ micro.

3. Putar handwheel sampai matering plunger bergerak maju dan

mercury leel mencapai lower reference mark.



%;

7. Moeable scale ditetapkan dengan yoke stop ( pada '; cc dan

$andw$eel dial diset pada pembacaan miring kanan pada angka

&8.

8. Mercury diinjeksikanke picnometer sampai pada upper reference

mark , skala dan dial menunjukkan angka nol ( + .

%. >ika pembacaan berbeda sedikit dari nol, perbedaan tersebut

harus ditentukan dan penentuan untuk dial $andw$eel setting

pada step 7. >ika perbedaan terlalu besar yoke stop harus direset

kembali dan deviasi pembacaan adalah ? +,++& cc.

arena dalam penggunaan alat ini memakai tekanan yang besar tentu

akan terjadi perubahan volume picnometer dan mercury. @ntuk itu

perlu dilakukan preassre olume correction yaitu

& letakkan picnometer lid pada tempatnya, pump matering plunger

diputar penuh dengan memanipulasi $andw$eel.

' @bah panel ale ke acuum juga small pressure gauge dibuka,

sistem dikosongkan sampai absolut pressure kurang dari '+

micro.

3 Mercury diinjeksikan sampai mencapai upper reference mark,

ad-ustmoe able scale dial pada pembacaan +,++ cc kemudian

tutup acum ale.

&) Putar bleed ale mercury turun 3 mm dibawah upper reference

mark.

8 Putar pompa hingga mercury mencapai upper reference mark lagi

dan biarkan stabil selama ? 3+ detik

% =aca dan catat tekanan pada small pressure gauge serta

hubungan olume scale dan dial $andw$eel ( gunakan dial yang

miring kekiri sebagai pengganti + 6 8 cc. +raduated interal

pada skala.



%*

9 -tep d, e, dan f diulang untuk setiap kenaikan tekanan pada

sistem, kemudian catat volume dan tekanan yang didapat. >ika

tekanan telah mencapai limit & atm, bukan nitrogen ale.

; >ika telah mencapai limit gunakan +,&8+ atm gauge.

* >ika tes telah selesai, tutup panel nitrogen ale, sistem tekanan

dikurangi dengan mengeluarkan gas sampai tekanan sistem

mencapai & atm.

&+ Data yang didapat kemudian diplot, maka akan terlihat

bagaimana terjadinya perubahan pressure olume.

A 6 = Perubahan volume oleh tekanan ( Pada tekanan rendah

5 6 D Perubahan volume pada tekanan tinggi

nflektion point

7.-.2 Pro"eur un+u/ #enen+u/an +e/anan /a0!*er

& -iapkan core ( memperoleh core vol yang telah diekstraksi dengan

volume & 6 ' cc, kemudian tempatkan pada core $older .

' Picnometer lid dipasang pada tempatnya dan putar $andw$eel secara

penuh.

3 @bah panel ale ke acuum dan pressure gauge dibuka, sistem

dikosongkan samapai absolute pressure kurang dari '* micron.

7 )utup acum, putar pump metering plunger sampai level mercury

mencapai lower reference mark.

8 Pump scale diikat dengan yoke stop dan $andw$eel dial diset pada

pembacaan &8 ( miring kekanan . Dan berikan pembacaan pertama

';,&8+ cc

% Mercury diinjeksikan sampai mencapai upper reference mark . =aca

besarnya bulk volume dari pup scale dan $andw$eel dial. -ebagai

contoh pembacaan skala lebih besar dari &' cc dan dial menunjukkan

3',8 maka bulk volume sampal &',3'8 cc.

9 Berakkan pump scale dan $andw$eel dial pada pebacaan +,+++ cc.



9+

; Putar bleed ale, maka gas C udara mengalir ke sistem sampai

level mercury turun 3 6 8 mm dibawah upper reference mark .

* Putar pompa sampai permukaan mercury mencapai tanda paling

atas dan usahakan konstan selama 3+ detik

1) =aca dan catat tekanan ( low pressure gauge dan volume skala

serta $andw$eel dial ( miring ke kiri untuk mengganti + 6 8 cc

graduated interal pada skala

11) -tep ;, *, dan &+ diulang untuk beberapa kanaikan tekanan. >ika

tekanan telah mencapai & atm buka nitrogen ale. >ika sistem

telah mencapai limit pada + $' atm gauge, gauge diisolasi dari

sistem dan gunakan + 6 &8+ atm gauge.

&' -tep && diulangi sampai tekanan akhir didapat

5atatan luktuasi thermometer ? & 6 ' o5

1) >ika tes telah selesai, nitrogen ale ditutup. )ekanan sistem

dikurangi sampai mencapai tekanan atm dengan mengeluarkan

gas lewat bleed ale.



9&

7.. a"!* Percobaan an Per,!+un3an

$abel 7.1 Pengu'uran te'anan 'apiler

No

.

In!ca+o

r

Pre""ure

4a+#)

5orrec+

Pre""ure

4a+#)

In!ca+or

Vo*u#e o6

Mercur$

Injec+!on

Pre""ure

Vo*u#e

5orrec+!on

4cc)

Ac+ua*

Vo*u#e

o6

Mercur$

Injec+!on4cc)

Mercur$

Sa+ura+!o

n 4)

&0,1 0,15 25,103 0,015 25,088 83,626

'2,5 2,55 22,5 0,2 22,3 74,333

33,5 3,55 17,5 0,233 17,267 57,556

7

4 4,05 15 0,25 14,75 49,166

86,5 6,55 13 0,3 12,7 42,333

%7,5 7,55 10,333 0,32 10,013 33,376

910,5 10,55 9,1 0,362 8,738 29,129

;15 15,05 9 0,4 8,6 28,666

*22 22,05 8,64 0,435 8,205 27,35

&+35 35,05 8,6 0,48 8,12 27,066

&&58 58,05 7,89 0,508 7,382 24,066

&'70 70,05 7,6 0,517 7,083 23,61

&375 75,05 7,4 0,521 6,879 22,93



9'

&780 80,05 7 0,525 6,475 21,583

&885 85,05 6,95 0,528 6,422 21,406

&%90 90,05 6,9 0,532 6,368 21,226

&995 95,05 6,7 0,536 6,164 20,546

&;105 105,05 6,5 0,55 5,95 19,833

&*115 115,05 6,4 0,575 5,825 19,416

'+120 120,05 6,3 0,59 5,71 19,033

$abel 7.2 ubungan antara Pressure !an Volume

Pre""ure 4a+#) Vo*u#e 4cc)

+ +,+

& +,&8

7 +,'8

* +,38&8 +,7

'8 +,78

38 +,7;

7+ +,7*

8+ +,8

%+ +,8&

&++ +,87

&&+ +,8%

&'+ +,8*

&'8 +,%'

&'; +,%7

&3+ +,%9

&3& +,%*

&3' +,9&

&33 +,97

&37 +,99

&38 +,;

&3% +,;3

&39 +,;9

&3* +,**

&7+ &,+



93

7.8. Pe#ba,a"an

Pada percobaan ini membahas mengenai tekanan kapiler yang

diberikan kepada suatu formasi batuan reservoir. )ekanan kapiler merupakan

perbedaan tekanan yang ada antara permukaan dua fluida yang tidak

tercampur, sebagai akibat dari terjadinya pertemuan permukaan yang

memisahkan fluida tersebut. )ekanan kapiler menyebabkan penyebaran

distribusi pada reservoir.

Ada dua grafik yang akan dibahas pada bab ini, yaitu

Gra0i' 7.1 ubungan Correct Pressure atm !an Mercury Saturation



97

0 20 40 60 80 100

0

20

40

60

80

100

120

140

0.152.553.554.05

6.557.5510.5515.05

22.05

35.05

58.05

70.05

75.05

80.05

85.05

90.05

95.05

105.05

115.05

120.05

Mercury Saturation (%)

Correct Pressure (atm)

Brafik di atas merupakan grafik mercury saturation pada suatu

batuan reservoir terhadap correct pressure. Dari grafik tersebut dapat kita

ketahui bahwa correct pressure sangat mempengaruhi besar kecilnya

mercury saturation suatu batuan reservoir, karena apabila correct pressure

semakin besar maka mercury saturation pada batuan akan semakin kecil.

Misal, pada data ke$& correct pressure sebesar +,& atm dan mercury

saturationnya sebesar *%,%3 E. Akan tetapi, pada data ke$' ketika correct

pressure diperbesar menjadi ',+8 atm batuan tersebut menghasilkan mercury

saturation lebih kecil, yaitu ;',%* E.



98

Gra0i' 7.2 ubungan Volume cc !an Pressure atm

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

0

20

40

60

80

100

120

140

0 1 4

915

25

3540

50

60

100

110

120125

128130131132133134135136137 139

140

Volume (cc)

Pressure (atm)

Brafik di atas membahas mengenai hubungan antara volume dengan

pressure yang terdapat dalam suatu formasi batuan reservoir. Dilihat dari

grafik di atas, dapat kita ketahui bahwa semakin besar volume yang

terdapat dalam batuan, maka semakin besar pula pressure yang diberikan

kepada batuan tersebut. -eperti halnya pada grafik, ketika volume pada

batuan sebesar +,&8 cc, maka pressure yang diberikan adalah sebesar & atm.

Dan ketika volume dinaikkan menjadi +,'8 cc, pressure yang diberikan juga

bertambah besar yaitu 7 atm.

7.7 Ke"!#0u*an

& Penentuan tekanan kapiler dari suatu sampel formasi dapat dikatakan lebih

cepat dan efisien pada distribusi saturasi fluidanya, dari sumur.

' ndicator pressure berbanding terbalik dengan mercury saturation yaitu

dengan berkurangnya indicator pressure akan meningkatkan mercury

saturation.



9%

3 =erdasarkan dari data percobaan hubungan antara Mercury saturation

dengan nilai correct pressure berbanding tebalik, sedangkan pada

hubungan tekanan dengan volume berbanding lurus -emakin besar

volume maka nilai tekanan akan semakin menigkat.

7 -eperti halnya pada grafik, ketika volume pada batuan sebesar +,&8 cc,

maka pressure yang diberikan adalah sebesar & atm. Dan ketika volume

dinaikkan menjadi +,'8 cc, pressure yang diberikan juga bertambah besar

yaitu 7 atm.

8 Dari percobaan diperoleh dari adanya distribusi tersebut, maka akan

terdapatnya !ona transisi karena tidak terdapat batas fluida yang jelas.

bab vii tekanan kapiler

Documents