Download - 1056_Kuliah RESERVOIR REKAH ALAM.pdf
-
1RESERVOIR REKAH ALAM(2 SKS)
RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM(2 SKS)(2 SKS)
OLehOLeh ::Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT
-
2Deskripsi Mata Kuliah
Memahami tentang sistem Reservoar Rekah Alam baik asal usul serta perilaku reservoarnya.
-
3Kompetensi Mata Kuliah1. Mengetahui definisi Reservoar hidrokarbon
yang terdiri dari komponen-komponen : wadah, isi dan kondisi.
2. Memahami karakteristik Reservoar Rekah Alam serta pengklasifikasiannya.
3. Mampu menganalisa data hasil uji sumur pada Reservoar Rekah Alam.
4. Memahami konsep fraktal untuk pendekatan pada Reservoar Rekah Alam.
5. Memahami Perilaku Reservoar Rekah Alam
-
4LITERATUR
1. Aguilera Roberto : Naturraly Fractured Reservoirs2. TD Van Golf-Racht : Fundamentals of Fractured Reservoir Engineering
3. J. Feder : Fractals4. Peitgen, Jurgens, Saupe : Fractals for The Classroom
5. Dr. Ir. Doddy Abdassah : Analisis Transien Tekanan
6. Paper dan Journal
-
5PENILAIAN
1. Kehadiran dan keaktifan dikelas 5 %
2 Kuis 5 %
3 Tugas 20 %
4 Ujian Tengah Semester 30 %
5 Ujian Akhir Semester 40 %
Jumlah 100 %
-
6MATERI KULIAH
1. Pendahuluan Latar Belakang Asal Mula Reservoir Rekah Alam Aspek Geologi
2. Karakteristik Reservoir Rekah Alam Storage Capacity Interflow Porosity Fracture Permeability Klasifikasi Reservoir Rekah Alam
-
7MATERI KULIAH (Lanjutan)
3. Well Testing Metode Pollard-Pirson Metode Warren & Root Kazemi de Swaan Metode Dyes and Johnson Odeh Type Curve
4. Perilaku Reservoir PI tinggi Qo tinggi Waktu Produksi Singkat
5. Pendekatan dengan Konsep Fraktal Pada Reservoir Rekah Alam
Geometri Fraktal Dimensi Fraktal Kurva Triadic Koch
-
8PENDAHULUAN
Th 1956, Knebel dan Rodriques-Eraso
Melaporkan 41% UR berasal dari RRA
Th 1975, Mc Naughton dan Garb
Produksi minyak dari RRA melebihi 40x109 STB
-
9Gb 1. Lokasi Geografis Reservoir Rekah Alam raksasa di
dunia (After McNaughton & Garb)
-
10
Di dunia :
Asmari Lime stone di Iran dan beberapa lap di IrakRecovery minyak 30x109 STB
Aguila Field di LibyaDari Fractured sandstone dan Fractured Carbonate
Lacq Gas Field di PrancisRecovery gas 8x1012 (dari fractured carbonate)
Lapangan di Venezuela Dari Fractured Igneous dan Metamorphic rock danLimestone (Recovery melebihi 1,5 x 109 STBO)
Sphraberry di Texas
Basement Oil Field di California
Oil & Gas Field di Foot Hill Alberta, Canada
-
11
Di Indonesia :
Salawati, Walio Irian Jaya
Rama, Krisna Lepas pantai laut Jawa
Camar Lepas pantai Madura
Lapangan Jatibarang Cirebon
-
12
ASAL MULA RESERVOIRAkibat proses : KelarutanAir yang bersifat asam akan melarutkan limestone dan dolomit sekunder
DolomitisasiPerubahan dari Calcite (CaCO3) menjadi Dolomit {CaMg(CO3)2}2 CaCO3 + MgCl2 CaMg(CO3)2 + CaCl2Vb mengkerut menjadi besar
Aktivitas TektonikRekahan dan sesar disebabkan oleh aktivitas tektonik
%13
-
13
TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH
-
1RESERVOIR REKAH ALAM(Kuliah kedua)
RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM((KuliahKuliah keduakedua))
OLehOLeh ::
Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT
-
ASPEK GEOLOGI
Reservoir Rekah Alam sbg tempat akumulasi HK
Reservoir HK :
Source Rock
Batuan Reservoir
Batuan Penyekat
Trap
Fluida HK
-
Source Rock
Tempat terbentuknya HK
Organic (tumbuhan yang teralterasi oleh P & T dan bakteria)
Sulit untuk diidentifikasi dikarenakan biasanya mengandung HK yang tidak menampakkan tanda-tanda yang nyata
Bagaimanapun source rock biasanya dekat dengan reservoir HK
Snider mengindikasikan bahwa source rock utama adalah Shale diikuti oleh Limestone.
-
Batuan Reservoir
Merupakan lapisan yang bersifat porous dan permeabel.Oleh karenanya diperlukan untuk menentukan besarnya porositas batuan secara akurat, hal ini berhubungan dengan perhitungan Hydrocarbon-in-placeSedangkan permeabilitas merupakan parameter penting dalam perhitungan Flow Capacities
Batuan beku, sedimen atau metamorf dapat bertindak sebagai batuan reservoir asalkan mempunyai sifat porous dan permeabel. Namun demikian kebanyakan akumulasi HK didunia banyak terdapat pada batuan pasir (sandstone) dan batuan karbonat (carbonate rocks)
-
Batuan Penyekat (Seal Rock)
Seal rock akan membatasi gerak fluida HK dalam batuan reservoir disebabkan oleh sifat yang dimilikinya yaitu permeabilitasnya sangat rendah. Biasanya seal mempunyai sifat plastis
Kebanyakan seal dijumpai pada shale diikuti oleh carbonate dan evaporites
-
Trap (Perangkap)
Trap dibentuk oleh material yang kedap sehingga tidak dapat dilalui/dilewati oleh fluida HK yang mana material tsb mengelilingi batuan reservoir pada permukaan tertentu.
Trap sendiri dibentuk secara struktural dan stratigrafi ataupun kombinasi keduanya.
-
Landes memberikan klasifikasi tentang trap :
Structural traps dry synclines anticlines salt-cored structures hydrodynamic Fault
Stratigraphics traps varying permeability caused by
sedimentation varying permeability caused by ground water varying permeability caused by truncation
and sealing
-
KONSEP GEOLOGI
Pengertian Rekahan
Rekahan :
Patahan (fault) : ada pergerakan/perpindahan
Joint :tidak ada pergerakan
-
Rekahan :
Dari sudut pandang geo-mekanika suatu rekahan terjadi dimana permukaan batuan kehilangan daya kohesi pada materialnya, yang menghasilkan suatu pecahan.
Secara umum rekahan dapat berupa patahan ataupun joint.
Rekahan dapat juga didefinisikan lebih umum sebagai diskontinyuitas yang mana memecahkan lapisan batuan menjadi blok-blok berupa : cracks, fissures, joints atau apapun yang menunjukkan tidak adanya pergantian paralel dengan bidang diskontinyu.
-
Asal Mula Rekahan
Menurut definisi bahwa rekahanmerupakan pecahan sebagi akibat hilangnyadaya kohesi sepanjang bidang yang memisahkan material kedalam bagian yang diskrit, kelanjutan dari proses ini lebihkomplek pada batuan sediment.
Hal ini disebabkan bahwa lingkungangeologi sangat berperan dalampengembangan proses perekahan
-
Gbr 3. Visualisasi dari lapisan yang tidak terekahkan ( a dan c) dan lapisan terekahkan (b).
Pada gambar 3, lapisan b terjadi kehilangan daya kohesi pada lower stress daripada lapisan a dan c. Oleh karenanya lapisan b akan terekahkan.
-
Rekahan yang berasal sebagai akibat stress yang mana mengurangi dari daya kohesi batuan dapat dihubungkan dengan berbagai kejadian geologi adalah :
Diastrophism, yaitu lipatan dan patahan Deep erosion of the overburden, yang
menyebabkan perbedaan stress pada batuan melalui bidang yang lemah.
Penyusutan volume batuan sebagai hasil dari berkurangnya kandungan air ketika berhubungan dengan shale atau shaly sand.
Penyusutan volume batuan sebagaimana akibat variasi temperatur pada batuan beku.
-
TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH
-
1RESERVOIR REKAH ALAM(Kuliah ketiga)
RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM((KuliahKuliah ketigaketiga))
OLehOLeh ::
Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT
-
2Mekanika Batuan
Pada kondisi reservoir volume batuan pada dasarnyadalam keadaan stress yang diakibatkan oleh tekananoverburden, tekanan yang membatasi batuan, tekanan fluida (pori-pori) dan juga gaya tektonik.
Berikut ilustrasi dari elemen-elemen stress
Gambar 4.
Elemen-elemen stress dan bidang rekah
-
3 Komponen stress utama adalah ,dan berturut-turut stress
terbesar, intermediate dan terkecil. Seringkali dari ketiga stress ini, stress vertikal berkaitan dengan tekanan overburden (beban dari batuan diatasnya) sementara stress-stress horisontal dan sebagai hasil compressive stress atau tension stress.
12 3
1
2 3
-
4Pengujian material batuan
Prosedur pengujian yang paling umum dari rock failure adalah conventional triaxial test. Percobaan dilakukan pada sample silinder yang dikenai gaya aksial (stress utama maksimum ) sepanjang sumbu silinder dan terhadap arah lateral tekanan fluida yang membatasi silinder ( sehinggakedua stress minimum adalah sama , = )2 3
Gambar 5.
Model pada Triaxial Test
1
-
5 Prosedur umum adalah dengan menerapkan tekananhidrostatik sama dengan tekanan fluida yang membatasinya (confining pressure) dan selanjutnyauntuk menambah axial loading dengan caramempertahankan confining pressure tetap.
Prosedur ini menghasilkan yield dan ultimate strength bertambah sbgaimana confining pressure bertambah.
Gambar berikut adalah plot antara perbedaan stress terhadap longitudinal strain untuk
berbagai confining pressure yang berbeda.31
-
6Gambar 6.Plot antara terhadap strain pada
berbagai confining pressure.31
-
7 Pada confining pressure yang rendahrekahan-rekahan yang rapuh diperolehkarena perbedaan strength ketika retakanterjadi, sementara untuk confining pressure yang tinggi deformasi yang besardapat terjadi tanpa adanya perbedaanstrength.
Pola rekahan sangat dipengaruhi oleh confining pressure. Lihat gbr 7)
-
8Gambar 7. Hasil Triaxial testing untuk berbagai confining pressure (kg/cm2).3
-
9 Utk confining pressure yang rendah (< 35 kg/cm2) rekahan yang terjadi tidak beraturan (kasus 1)
Utk confining pressure diatas 35 atau 100 kg/cm2rekahan akan terbentuk seperti pada kasus 2.
Pada confining pressure diatas 200 kg/cm2 rekahanrekahan akan saling berpotongan secara simetri(kasus 3).
Untuk penambahan lebih lanjut dari confining pressure (300 - 700 kg/cm2) rekahan akan terjadiseperti pada kasus 4,
Sedangkan pd confining pressure yang tinggi(> 1000 kg/cm2) rekahan tidak akan berkembanglagi.
-
10
Rekahan rekahan yang terjadi akibatkejadian geologi.
Rekahan sebagaimana didefinisikan oleh Stearns dan Friedman terjadi akibat suatu kondisi stress. Tipe rekahan demikiandisebut conjugate.
Seperti dalam gambar 8 pola rekahan terdiri dari left lateral shear fracture dan right lateral shear fracture sebagai hasildari stress utama terbesar bersamaan dengan rekahantransversal.
Pola rekahan dari conjugate shear fracture membentuk sudut60o. Keuntungan dari pola ini adalah cukup mengenal hanyasatu orientasi dari sistem rekahan untuk membentuk polasecara keseluruhan dari rekahan dan distribusi stress.
Sebaliknya orthogonal fracture dengan membentuk sudut padaperpotongannya sebesar 90o akan menghasilkan lebih darisatu keadaan stress sekalipun ia merupakan rekahan akibatproses geologi yang umum untuk kedua kelompok atau rekahan.
-
11
Gambar 8. Conjugate dan Orthogonal Fracture
berdasarkan sumbu Lipatan.
-
12
TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH
-
RESERVOIR REKAH ALAM(Kuliah keempat)
RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM((KuliahKuliah keempatkeempat))
OLehOLeh ::
Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT
-
2Rekahan versus Patahan
Untuk memahami kejadian dari ketiga stress utama
( ) mempengaruhi berbagai deformasi geologi dapat dilihat pada distribusi stress yang dihubungkan dengan patahan dan shear fracture.
321 >>
Gambar 9. Patahan a) Extension danNormal Fault
b) Compression dari Inverse Fault.
-
3Kasus 1 :Bila stress utama mempunyai orientasi vertikaldan mempunyai orientasi horisontal (gbr. 9.)akan menghasilkan patahan normal dimana duapatahan conjugate dengan sudut 60o. Ilustrasi ini menunjukkan patahan terbentuk olehextension. Jadi seperti pada pemahaman sebelumnyabahwa stress terbesar mendekati vertikal dan samadengan overburden stress, sementara stress terkecil
akan horizontal.Hubungan antara selama proses perekahan mempunyai variasi kisaran sebagai berikut :
113 31
21
1
32 dan
1
3 31 dan
-
4Kasus 2 :
Selama sejarah geologi ketika lapisan dipendekkan oleh pengaruh pelipatan, stress terkecil, akan vertikal sementara stress, terbesar akan horisontal, sehingga variasi kisaran menjadi
Hasil dari kejadian tersebut adalah inverse faulting sebagai compression yang diakibatkan dan overburden .
331 3 2
1
3
3 1
1
-
5Kasus 3 :
Gambar 10 menunjukkan dan adalah horisontal sedangkan vertical stress adalah . Compression diikuti oleh shear fracturing yang terjadi.
1 32
Gambar 10.
Compression danshear fracturing
-
6EVALUASI KUANTITATIF DARI PEREKAHAN
Suatu analisa dari produktivitas perekahan sebagai fungsidari zona yang terekahkan telah dikembangkan oleh MURRAY di Dakota Utara.
Metoda teoritis yang dikembangkan mencoba untukmenghubungkan antara perekahan, porositas danpermeabilitas yang berhubungan dengan ketebalan batuan dankelengkungan struktur.
Gambar 11.
Cross section darilipatan (Murray).
-
7Gambar 11. menunjukkan cross section dari
lipatan yang mengalami perekahan.
Bila suatu lapisan dengan ketebalan H terlipat
dan membentuk lengkungan dengan jari-jari
R, selanjutnya perekahan akan menghasilkan
suatu rekahan dengan masing-masing interval
dimana luasan/perpanjangan rekahan
bertambah dengan bertambahnya jari-jari R.
S
-
8Porositas
Adalah volume pori-pori dibagi dengan volume bulk Volume pori-pori rekah dengan melihat gbr 11 :
(1)
Sedangkan volume bulk :
(2)
Sehingga porositas menjadi :
(3)
[ ]22
)( 2 =
+=
HxHRHRVpf
( )[ ]2
22
2 +=
++=
HRHxHRHRVB
HRH
VV
B
pff +
==
2
-
9Karena kelengkungan kurva jarijari kurva R berharga jauh lebih besar daripada ketebalan lapisan H (R>>H) maka persamaan selanjutnya dapat ditulis sebagai berikut :
(4)
Apabila R dinyatakan sebagai :
(5)
Sehingga :
(6)
RH
f 2
( )22 /1
dxzdR =
== 2
2
21
dxzdH
VV
B
pff
-
10
Permeabilitas Rekahan
Permeabilitas rekahan dapat diperoleh dengan menggunakanaliran dalam single fracture dengan suatu variable b :
(7)
Total rate Q menjadi :
(8)
Bila b = aH (a adalah konstanta), selanjutnya :
(9)
dydpbbq
1
12 x 1 x
2
=
==HH dHb
dydpdHqQ
0
2
0 121
dydpHadHH
dydpa
aQ H 4812
43
0
33
==
-
11
Filtration velocity untuk flowing section S adalah :
(10)
Permeabilitas dpt diperoleh dg menghubungkan H, R dan
yg diperoleh dari persamaan (6) dan (10) menghasilkan :
(11)
Yang dapat disederhanakan sebagai berikut :
(12)
dimana : e adalah interval rekahan, ft
Kf dalam mD
dydpHa
SSQV
48 x
1 43==
2
2
dxzd
3
2
22
3
2
2
2
2
481
x48
=
=
dxzdHe
dxzdH
HSK f
23
2
2
2
211 x x
4810 x 2 e
dxzdH
HSK f
-
12
Minimum fracturing stressDinyatakan dengan menghubungkan antara stress utama , elasticity modulus E, ketebalan H dan jari jari R,
dimana = pseudo-curvature
Untuk limestone harga kritis berkisar .
Berdasarkan pada batas empirik tersebut perekahan dapat
berkembang bila ratio 1/E lebih besar dari .
1
> 2
2
1 dxzdHE
2
2
dxzdH
410
410
-
13
Contoh :
Diketahui reservoir dolomitic sandstone dengan ; K < 1 mD sementara saturasi air sangat tinggi. Produktivitas sumur menjadi tidak berkaitan dengan variasi litologi karena sumur-sumur yang berasal dari lapisan pasir menjadi buruk (poorest), sumur-sumur yang terbaik terletak dalam lapisan pasir yang tipis. Oleh karenanya produktivitas sumur dikontrol oleh perekahan. Dari reservoir ini mempunyai ketebalan 20 ft dan average curvature 5 x 10-5 sehingga ;
= 20 x 5 x 10-5 10-3
Bila interval rekahan dianggap e = 0,5 ft maka permeabilitas rekahan menjadi :
% 65 =
2
2
dxzdH
mDmDK 5010x 5,0x 10 x 2)( 9211 ==
-
14
TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH
-
1RESERVOIR REKAH ALAM(Kuliah kelima)
RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM((KuliahKuliah kelimakelima))
OLehOLeh ::
Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT
-
SIFAT SIFAT FISIK BATUAN
Pada reservoir rekah alam hanya beberapa parameter yang akan dibahas disini, meliputi porositas dan permeabilitas, sebagaimana dalam sifat rekahan atau sistem matriks-rekahan.
Tetapi porositas matriks dan permeabilitas matriks tidak dibahas disini karena keduanya merupakan sifat-sifat fisik batuan reservoir konvensional.
Juga review dari kompresibilitas dari sistem matriks-rekahan dan saturasi fluida sistem, karena kedua parameter ini akan mempengaruhi storage capacity dari aliran transientnya.
-
POROSITAS
Batuan reservoir yang terekahkan tersusun dari 2 (dua) sistem porositas, yaitu (gbr 12) :
Intergranular yang dibentuk oleh ruangan kosong antara butiran-butiran dari batuan, selanjutnya disebut porositas primer.
Tersusun oleh ruangan kosong dari rekahan dan vug, selanjutnya disebut porositas sekunder.
-
Gambar 12. Visualisasi ruangan pori-pori yang membentuk porositas primer dan porositas sekunder.
-
Porositas sekunder biasanya dijumpai dalam batuan yang kompak, brittle rock yang secara relatif rendah dari porositas intergranular, seperti limestone yang kompak, shale, shaly sandstone, siltstone dsb.
Porositas sekunder biasanya disebabkan oleh rock fracturing, jointing dan dissolution oleh sirkulasi air.
-
Sering porositas sekunder berkurang terhadap waktu akibat penggantian/diisi oleh sebagian mineral-mineral yang lebih muda dari pada yang terdapat dalam matriksnya.
Mineral-mineral ini adalah hasil dari dissolution (pelarutan) dan precipitation (pengendapan). Pada batuan karbonat seperti limestone dan dolomit, pelarutan channel dan vug terjadi selama pelapukan atau pemampatan/pengendapan dalam cekungan sedimen.
-
Definisi double porosity (porositas ganda)
Pada reservoir yang terekahkan porositas total ( )
adalah hasil dari penjumlahan porositas sekunder dan
porositas primer,
Pengertian porositas total ini sama dengan definisi statis dari
rock storage atau ruangan kosong total.
Dari sejumlah besar pengukuran di laboratorium pada berbagai
tipe batuan porositas rekahan lebih kecil dibandingkan dengan
porositas matriks.Kedua porositas tersebut dinyatakan dengan definisi konvensi-onal yaitu :
: vol. ruangan matriks kosong/vol. bulk total
: vol. ruangan rekahan kosong/vol. bulk total
t
21 +=t
12
-
Gambar 13. Skematis porositas ganda.
-
Dalam kaitan dari porositas matriks ( ) dan
porositas rekahan ( ), dalam kenyataannya bahwa
porositas matriks hanya berhubungan dengan matriks batuan yaitu :
Sementara porositas rekahan :
Dalam hal ini porositas primer sebagai fungsi dari
porositas matriks dinyatakan sebagai berikut :
mf
matriksbulk .volmatriks dari kosongruangan vol.
=m
f 2
( ) m 21 1=
-
Sedangkan porositas primer efektif yang mengandung
fasa minyak adalah :
Porositas ganda sangat berperan dalam evaluasi dinamik yang berhubungan penyimpanan fluida dalam batuan, yang selanjutnya dinyatakan sebagai storage capacity. Parameter tersebut dinyatakan dengan mengkombinasikan parameter yang menunjukkan total
ekspansi dan atau kapasitas kompresi dari fluida dan volume ruangan kosong.
( ) ( )wimeff S= 11 2,1
-
Waldschmitt mengusulkan untuk batuan karbonat yang mengan-dung vug disebabkan oleh dissolution atau fossiliferous terbagi dalam beberapa katagori :
Non vuggy tanpa true vug Vuggy no filling batuan yang tidak mempunyai crystal (tdk
terisi kristal) lining dalam vug, dimana matriks membentuk dinding dari vug
Vuggy partly filled Vug yang terlapisi keseluruhan atau sebagian dengan mineral yang sama atau berbeda dari matriksnya.
Vuggy, filled Vug yang secara keseluruhan diisi oleh mineral yang sama atau berbeda dari matriksnya.
Fossiliferous batuan yang mengandung fosil dengan sel-sel kecil kelompok ini dibagi lagi kedalam porositas intercrystalline dari matriks seperti good (baik), fair(sedang) dst.Dimana sel dari fosil-fosilnya tidak hancur dan disusun dari butiran karbonat yang lebih tipis daripada dalam matriksnya. Sel dari fossilnya telah dirusak oleh rekristalisasi dari karbonat asalnya.
-
Analisa kuantitatif dari porositas rekahan,
Secara umum evaluasi dari porositas total dengan menggunakan prosedur tidak langsung (logging) atau dengan prosedur langsung yaitu analisa core tidak menghadirkan suatu kesulitan khusus, tetapi agak sulit untuk membedakan porositas primer dari porositas sekunder.
f
-
Evaluasi Empiris
Harga porositas sekunder akan memberikan respon yang berbeda dalam hal vug atau rekahan. Rekahan dapat dikelompokkan kedalam; Macrofracture, adalah rekahan dimana lebar
rekahan (dari bagian yang terbuka) berkembang melalui berbagi lapisan.
Microfracture (fissure) adalah rekahan dengan lebar rekahan sempit (bagian yang terbuka) dan terbatas sering dibatasi oleh lapisan tunggal.
Baik Macrofracture atau Microfractureakan tergantung pada tipe dan kondisi stress dari batuannya.
f
-
Porositas sekunder yg paling mungkin berkisar : Macrofracture networke -
Isolated fissures -
Fissure network -
Vugs (dalam bat.Kars) -
Porositas sekunder maksimum berdasarkan besarporositas total juga diberikan dari berbagai korelasiyang dapat disimpulkan sebagai berikut :
%05.01. =f%01.001. =f
%201. =f%3.1. =f
%10 bila 1.0max < ttf
-
Dipandang dari rock storage keakuratan evaluasi merupakan kepentingan yang sangat terbatas karena biasanya diabaikan ketika dibandingkan dengan porositas matriks.
Tetapi dari sudut pandang storage capacityterutama yang berkaitan dengan masalah aliran transient, ketepatan harga dapat berperan penting.
Sehingga penting untuk mengevaluasi harga hanya bila harga sangat kecil ( ) hanya
bila harga sangat kecil ( ).
f
f
ft %5
-
TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH
-
1RESERVOIR REKAH ALAM
(Kuliah keenam)RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM
((KuliahKuliah keenamkeenam))
OLehOLeh ::
Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT
-
2dari analisa core
Evaluasi porositas total ( ) dari batuan yang terekahkan menggu-nakan prosedur konvensional tidak mengalami masalah,terutama bila porositas rekahan diabaikan dibandingkan dgn porositas matriksnya
Prosedur berikut digunakan Atkinson dalam studinya di reservoir Ellenburger, Texas Barat : Dua atau empat core yang tersedia dalam kondisi beku direndam dalam
toluol dalam ekstraktor air Dean-Stark yang telah dimodifikasi sesuai tujuannya.
Air yang telah terekstraksi diukur setelah 24 jam. Core dikeringkan dan selanjutnya ditimbang dalam keadaan vaccum sebelum
disaturasi dengan air, dan volume batuan diukur.Prosedur tersebut untuk menentukan saturasi air pada core sementaraporositas total terkoreksi ( ) diperkirakan pada sampel secaraindividual. Hasil dari contoh core ( tanpa vug dan rekahan) mewakiliporositas matriks.
Informasi yang diperoleh dari core reservoir Ellenburger
menghasilkan bahwa porositas total rata-rata ( = 3.3 %).
ft
t
t
mf
-
3Gb. 14 a. Porositas ,
dan vs depth.
t mf
Gb. 14.b. Hubungan vs
dan vs .
m tf t
-
4versus fracture opening b dan areal
fracture density , AfD
Apabila fracture opening rata-rata dan volumetric fracture
density diperoleh dari analisa core ,harga secara langsung
dapat diperoleh.
Sedangkan volumetric fracture density dinyatakan dengan
persamaan berikut :
dimana harga S menyatakan area kontak antara rekahan dan
satuan bulk volume.
f
b
BfD V
SV 2/1=
-
5 Untuk menyatakan volume pori maka luasan permukaan harus dikalikan dengan lebar rekahan yang terbuka, b (fracture opening), sehingga :
Dalam hal fracture opening tidak seragam maka harus dihitung harga rata-ratanya, .
Contoh :
Bila harga rata untuk VfD dan b masing-masing adalah
VfD = 40 m2/m3 dan b 0.08 mm
Porositas rekahan menjadi :
bVV
bS
bulkvolvoidsvol
fDB
f x
21
===
b
% 32.010 x 2.3cm
1 0.4 x cm10 x 8.0 33 === f
-
6dari analisa sayatan tipis
Pada kasus evaluasi porositas rekahan dengan injeksi fluida kedalam pori-pori maka perilakunya mirip dengankalau injeksi fluida pada pori-pori intergranular yangbesar. Pada batuan yang sangat porous, kesalahan pengukuran porositas total akan terjadi dengan metodekonvensional adalah sama besarnya dengan porositas rekahannya.
Ketidakpastian evaluasi akan bertambah bila sampelterlalu kecil yaitu jauh lebih kecil daripada jarakantara dua rekahan yang ada. Untuk mengatasi hal ini dilakukan dengan analisa sayatan tipis.
f
-
7Dengan melihat kembali definisi porositas rekahan berikut :
VolbulkopeningareaFracture
VbulkfractureVol
VbulkVvoid
f x
===
Gbr 15. Visualisasi rekahan yang terjadi pada blok.
-
8Dari gambar 15 diatas dapat dinyatakan bahwa :
Untuk n rekahan sejajar satu dengan yang lain :
dimana a adalah panjang dari rekahan tunggal dan lT panjang
total rekahan.
Secara umum dalam masing-masing bagian harga bm dan lT akan
dievaluasi sebaik pada permukaan bagian yang tipis.
Untuk n bagian yang tipis harga porositas fracture rata-rata adalah :
Sab
Lb
haLhab mmm
f x
cos/ x x cos x===
SlbAb
Sabn T
mfDmm
f === x x x
=
=
==n
i i
n
i imff
S
b
1
iT,1 ,l x
-
9dari data struktur geologi
Seperti yang telah dikemukakan oleh Murray yaitu :
dimana :
H : ketebalan lapisan.
: kelengkungan struktur (turunan kedua dari profil
struktur).
f
= 2
2
dxzdHf
][ 22
dxzdH
-
10
Evaluasi dari triaxial core testing
Kondisi lingkungan (kedalaman, temperatur) sebaik dengan kejadian geologi (patahan, lipatan) mempengaruhi besarnya stress yang aktif dalam batuan reservoir. Karena tekanan pori-pori P akan berkurang selama deplesi reservoir, suatu modifikasi dalam net overburden diperlukan.
Dalam rangka meniru kondisi reservoir, suatu test laboratorium triaxial biasanya dilakukan dengan mencatat harga porositas versus tekanan net overburden. Hasilnya dinyatakan sebagai pengurangan relatif dalam porositas
versus . Secara umum hasilnya menunjukkan suatu variasi penting dari porositas relatif pada rendah. Pada harga tinggi dari net overburdenvariasi yang sangat kecil dari porositas relatif didapatkan.
f
P
( ) oo / ( )P( )P
-
11
Gambar 16. Variasi dari vs .(Abgrall, courtesy IFP)
( ) oo / ( )P
-
12
Dengan mempertimbangkan bahwa bagian paling akhir dari kurvamewakili zona dimana variasi porositas relatif mengacu pada pori-pori rekahan, olehkarenanya dimungkinkan untuk mengevaluasi porositas rekahan dengan membuat ekstrapolasi garis lurus pada = 0.
Pada gambar 16 dimana suatu sampel dari batuan Courtenarytelah diuji ( ). Hasil ekstrapolasi garis lurus pada = 0 menghasilkan harga = 0.025;dimana sehingga;
( )P
mD 265K %; 8.9 ==o( )P ( ) oo /of =
% 245.0098.0 x 025.0 ==f
-
13
TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH
Kuliah 1Kuliah 2Kuliah 3Kuliah 4Kuliah 5Kuliah 6