Jenis Tenaga Dorong Alamiah Reservoir Minyak Jumlah minyak yang dapat diambil dari suatu reservoir minyak dipengaruhi oleh mekanisme tenaga dorong atau drive mechanism dari reservoir tersebut. Mekanisme tenaga dorong alamiah reservoir adalah tenaga dorong alamiah yang dimiliki oleh suatu reservoir minyak atau gas untuk mendorong atau mendesak minyak dan atau gas bumi yang dikandungnya sehingga mampu mengalir sendiri dari dalam reservoir ke permukaan melalui sumur-sumur produksi. Setiap reservoir mempunyai jenis dan tingkat kekuatan drive mechanism yang berbeda- beda. Setiap reservoir minyak mempunyai jenis dan tingkat kekuatan mekanisme pendorong yang berbeda-beda. Mekanisme tenaga pendorong yang terjadi di dalam reservoir tergantung dari bentuk struktur, sifat-sifat fluida reservoir dan batuan reservoir.

3.2.1 Karakteristik Kinerja Reservoir Berdaya Dorong Gas Larut Dissolved gas drive (daya dorong gas larut) merupakan daya dorong alami yang paling lemah dibanding gas cap drive dan water drive. Bergeraknya minyak ke permukaan adalah karena densitas gas yang lebih kecil dari densitas minyak maka partikel gas yang terlarut dalam minyak akan berusaha mencari tempat bertekanan rendah agar dapat keluar dari larutannya. Tempat yang bertekanan rendah adalah pada sumur-sumur penghasil, akibatnya gas sambil membawa minyak akan terproduksikan ke permukaaan bumi melalui sumur-sumur penghasilnya. Dengan diproduksikannya minyak dan gas dari dalam reservoir, tekanan reservoir akan menurun dan jumlah gas yang terlarut akan berkurang sehingga daya dorong akan melemah dan laju produksi minyaknya akan menurun.

Proses pengurasan tersebut akan menghasilkan kinerja reservoir sebagai berikut :-Laju Produksi minyak menurun-Tekanan reservoir merosot tajam -Perbandingan produksi gas berbanding minyak (GOR) menngkat agak pesat kemudian menurun-Produksi air tidak adaDengan daya dorong ini, maksimum jumlah minyak yang dapat terkuras (recovered) adalah 8 20 % STOIPnya. Reservoir berdaya dorong gas larut merupakan kandidat yang baik untuk EOR, karena masih meninggalkan minyak yang cukup banyak didalam reservoirnya.

3.2.2 Karakteristik Kinerja Reservoir Berdaya Dorong Tudung Gas Reservoir berdaya dorong gas cap ditandai dengan adanya tudung gas pada reservoir tersebut. Bergeraknya minyak adalah karena terdesak oleh gas yang berada dalam gas cap yang berusaha mencari tempat bertekanan rendah, yaitu keluar ke permukaan melalui sumur sumur penghasil. Tenaga dorong dari gas cap ini disebut juga sebagai external gas drive. Akibatnya minyak akan terdorong keluar ke permukaan bersama-sama gas terlarutnya, demikian pula gas yang berada di gas capnya. Sedangkan gas ditudung, gas yang masih tertinggal di reservoir, akan mengisi ruang pori yang ditinggalkan oleh minyak, sehingga terjadi perluasan (ekspansi) tudung gas. Dengan diproduksikannya minyak dan gas dari dalam reservoir, tekanan reservoir akan menurun, sehingga daya dorong gas cap akan melemah apabila gas yang ada di gas cap semakin banyak yang ikut terproduksikan bersama minyak.

Proses pengurasan minyak tersebut diatas akan menghasilkan kinerja reservoir sebagai berikut :- Laju produksi minyak menurun agak lambat- Tekanan reservoir menurun agak lambat- GOR meningkat pesat- Produksi air tidak adaDengan daya dorong ini maksimum jumlah minyak yang dapat terkuras adalah 25 35 % dari STOIPnya.

3.2.3 Karakteristik Kinerja Reservoir Berdaya Dorong Air Reservoir berdaya dorong air ditandai dengan adanya aquifer aktif yang berhubungan dengan reservoir tersebut. Water drive merupakan daya dorong alami yang paling kuat dibandingkan kedua tenaga dorong lainnya. Bergeraknya minyak adalah karena terdesak oleh air aquifer yang berusaha mencari tempat bertekanan rendah, yaitu keluar ke permukaan bumi melalui sumur-sumur penghasil. Akibatnya minyak akan terdorong keluar, terproduksikan ke permukaan bumi. Air yang mendesak minyak akan berinvasi ke reservoir minyak mengisi ruang pori yang ditinggalkan oleh minyak, sehingga karena ada pengisian kembali pori-pori yang dikosongkan oleh minyak maka secara teoritis tekanan reservoir akan relatif konstan, yaitu apabila volume pori yang diisi oleh air = volume pori yang dikosongkan oleh minyak. Didasarkan kepada bagaimana perbandingan ke dua volume ini, maka daya dorong air dapat di bagi lagi menjadi daya dorong lemah, sedang dan kuat.

Proses pengurasan minyak tersebut di atas akan menghasilkan kinerja reservoir sebagai berikut :- Laju produksi minyak menurun lambat- Tekanan reservoir lebih kurang konstan, ataupun menurun relatif landai - GOR relatif konstan atau meningkat landai- Laju produksi air meningkat tajamDengan daya dorong ini maksimum jumlah minyak yang dapat terkuras dari dalam reservoir adalah 40 60 % STOIPnya.

3.2.4 Karakteristik Kinerja Reservoir Berdaya Dorong Kombinasi Reservoir berdaya dorong combination drive ini ditandai dengan adanya gas cap dan aquifer aktif pada reservoirnya tersebut. Kinerja reservoir ini adalah kombinasi antara kinerja dissolved gas drive, gas cap drive dan water drive. Kinerja reservoir dipengaruhi oleh daya dorong yang paling dominan diantara ke tiga tenaga dorong.

MEKANISME PENDORONG RESERVOIR(RESERVOIR DRIVE MECHANISM)Sesudah selesainya tahap komplesi, fluida akan mengalir ke lubang bor. Fase awa dari produksi ini disebut fase produksi primer (primary production). Dalam fase ini energi reservoir mendorong HC dari pori-pori reservoir ke dalam lubang sumur dan naik ke permukaan. Mekanisme pendorong reservoir ini dibagi empat, yaitu water drive reservoir, dissolved/solution gas drive, gas cap drive dan combination drive.1. Water Drive ReservoirTerjadinya aliran fluida dari reservoir ke permukaan disebabkan tenaga dorong air yang mengisi pori-pori yang ditinggalkan minyak, baik dari bawah samping maupun dari kedua-duanya.Ciri-ciri :- Tekanan relatif stabil (tetap tinggi)- GOR rendah dan konstan - WOR meningkat kontinyu- Perilaku : sumur sembur alam sampai air berlebihan- Perolehan minyak (RF) cukup tinggi (35-60)%2. Dissolved/Solution Gas DriveTenaga pendorong dari gas yang terlarut dalam minyak kemudian terbebaskan dan mengembang akhirnya mendesak minyak.Ciri-ciri :- Tekanan turun cepat dan menerus- GOR mula-mula rendah kemudian naik cepat kemudian turun.- Produksi air (Qw) kecil atau diabaikan- Perilaku : memerlukan pumping pada tahap awal- RF rendah (5-30) %3. Gas Cap DriveTenaga dorong dari tudung gas yang ada di atas minyak.Ciri-ciri :- Tekanan turun lambat tapi terus.- GOR meningkat terus- Qw hampir tidak ada.- Perilaku : sumur sembur alam tergantung ukuran gas capnya.- RF (20-40) %4. Combination Drive ReservoirTenaga dorong merupakan kombinasi dari dua atau lebih .Fase berikutnya jika produksi mengalami penurunan maka dilakukan metode peningkatan produksi disebut fase produksi sekunder (secondary recovery). Mekanisme pendorong resrvoir ini antara lain : carcondioxide miscible flooding, steam flooding dan chemical flooding. Kemampuan recovery 50-60% dari total cadangan.

Mekanisme Pendorong Reservoir Minyak bumi tidak mungkin mengalir sendiri dari reservoir ke lubang sumur produksi bila tidak terdapat suatu energi yang mendorongnya. Hampir sebagian besar reservoir minyak memiliki energi pendorong yang berbeda-beda untuk memproduksikan suatu reservoir. Dengan turunnya tekanan pada reservoir minyak dapat mempengaruhi besarnya tenaga pendorong pada reservoir tersebut yang berperan pada pergerakan minyak mula-mula pada media berpori. 3.1. Kompaksi BatuanTenaga ini berasal dari beban overburden batuan di atas dan selalu berubah akibat diproduksikannya fluida (minyak) dari reservoir tersebut. Hal tersebut dapat dilihat pada gambar 8 yang memperlihatkan pengaruh kompaksi batuan terhadap fluida yang berada didalamnya.

3.2. Graviti DriveGejala alam yang mempengaruhi fluida formasi yang menyebabkan terjadinya pemisahan akibat perbedaan berat jenis dari fluida reservoir. Gambar 9. menggambarkan pengaruh grafitasi terhadap kelakuan fluida yang mana pada fluida yang mempunyai densitas yang lebih besar akan bermigrasi kebagian bawah struktur reservoir sedangkan fluida yang mempunyai densitas yang lebih kecil akan bermigrasi kebagian atas reservoir.

3.3. Water DriveJika air berada dibawah zona minyak pada suatu reservoir, maka dengan tekanan yang dimiliki oleh air ini akan membantu minyak bergerak keatas. Jika minyak dieksploitasi, tekanan direservoir akan dijaga (mainteained) oleh gaya hidrostatik air yang masuk menggantikan minyak yang telah terproduksi. Energi ini dihasilkan oleh air (aquifer) yang berada pada kondisi bertekanan. Pada umumnya reservoir minyak dan gas berasosiasi dengan aquifer. Dengan merembesnya air ke reservoir sehingga menjadi suatu tenaga pendorong yang biasa disebut dengan water drive.Hal ini dapat dilihat pada gambar 10. yang memperlihatkan proses pendorongan air terhadap minyak.

Reservoir berpendorong air memiliki cirri-ciri sebagai berikut :1. Penurunan tekanan reservoir relative kecil2. GOR permukaan rendah3. Produksi air mula-mula sedikit kemudian bertambah banyak karena minyak didorong oleh air3.4. Solution Gas DriveSolution gas drive atau depletion gas drive adalah mekanisme pendorong yang berasal dari ekspansi larutan gas yang berada dalam minyak dan pendesakan terjadi akibat berkurangnya tekanan. Setelah terjadi penurunan tekanan pada dasar sumur, maka gas yang terlarut dalam minyak akan bebas keluar sebagai gelembung-gelembung yang tersebar merata dan merupakan fasa yang terdispersi yang tidak kontinu sehingga mencapai saturasi minimum. Setelah seluruh gas tergabung dan mencapai saturasi kritik, maka gas akan mulai bergerak. Hal tersebut dapat dilihat pada gambar 11.

Reservoir jenis pendorong solution gas drive mempunyai ciri sebagai berikut :1. Tekanan reservoir turun secara cepat dan kontinu2. Perbandingan komulatif produksi gas (Gp) dengan komulatif produksi minyak (Np) meningkat dengan cepat (GOR) meningkat3. Produksi air hampir tidak ada (relatif sangat kecil)3.5. Gas Cap DriveEnergi alamiah ini berasal dari dua sumber yaitu ekspansi gas cap dan ekspansi gas yang terlarut kemudian melepaskan diri. Adanya gas cap dalam reservoir antara lain disebabkan oleh adanya pemisahan secara gravitasi dari minyak dan fasa gas bebas dibawah tekanan titik gelembung. Karena tekanan reservoir berada dibawah tekanan gelembung maka komponen hidrokarbon ringan akan terbebaskan dari fasa cairnya dan membentuk fasa gas. Penurunan tekanan secara kontinu akan membebaskan gas lebih banyak lagi dan akan membentuk gas cap pada bagian atas dari minyak. Hal tersebut akan menyebabkan terdorongnya minyak karena pengembangan dari gas cap akibat penurunan tekanan secara kontinu. Gamabar 12. memperlihatkan proses pendorongan gas cap terhadap minyak.

Reservoir gas cap drive mempunyai cirri-ciri sebagai sebagai berikut :1. Tekanan reservoir turun perlahan-lahan dan kontinu2. Kenaikan GOR sejalan dengan pergerakan permukaan minyak dengan gas kearah bawah (meningkat secara kontinu)3. Produksi air hampir tidak ada (relative kecil)3.6. Combination DriveMekanisme pendorong dari tipe ini adalah kombinasi dari beberapa tipe pendorong yang telah dijelaskan sebelumnya. Combination drive yang paling umum adalah kombinasi antara gas cap drive dan water drive. Hal ini dapat dilihat pada gambar 13. dibawah.

4. Jenis-Jenis ReservoirJika terjadi suatu retakan atau perekahan pada batuan induk (source rock) maka minyak dan gas akan mengalami migrasi keluar yang biasa disebut dengan migrasi primer. Setelah itu minyak dan gas bumi akan bermigrasi terus sampai terjebak didalam suatu wadah yang tidak bisa dilalui oleh minyak dan gas, yang biasa disebut dengan reservoir.Reservoir adalah suatu tempat berkumpulnya minyak dan gas bumi. Dalam hal ini akan dibahas jenis reservoir jenuh dan reservoir tidak jenuh.4.1. Reservoir JenuhReservoir 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.4.2. Reservoir Tidak JenuhReservoir tidak jenuh (under saturated) 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 reservoir mencapai tekanan bubble point maka gas akan keluar dari minyak.

Macam-macam/Jenis-jenis Natural Drive Mechanism atau Tenaga dorong alamiah dari Suatu Reservoir 1 Depletion Drive Reservoir Karakteristik dari depletion drive reservoir ini adalah :1. Penurunan tekanan yang cepat.Karena tidak adanya fluida ekstra atau tudung gas bebas dalam jumlah besar yang akan menempati ruangan pori yang dikosongkan oleh minyak yang terproduksi.2. Produksi minyak bebas air.Karena reservoir terisolir dan dengan tidak adanya water drive maka sangat sedikit atau hampir tidak ada yang ikut terproduksi bersama minyak selama masa produksi reservoir. Meskipun terdapat connate water tetapi hampir-hampir tidak dapat terproduksi. Saturasi air interestial tidak akan terproduksi sampai tercapai harga saturasi minimum.3. GOR bertambah dengan cepat pada semua struktur sumur.Pada awal produksi, karena gas yang dibebaskan minyak masih terperangkap pada sela-sela pori-pori batuan, maka GOR produksi akan lebih kecil jika dibandingkan dengan GOR reservoir.Setelah tekanan reservoir mencapai tekanan di bawah tekanan saturasi, gas akan berkembang dari larutan pada saluran pori-pori diseluruh bagian reservoir. Pada waktu saturasi, gas akan bertambah dan membentuk suatu fasa yang kontinyu sehingga mencapai titik dimana gas dapat mengalir (saturasi keseimbangan). Akibatnya gas bebas ini akan mengalir ke lubang sumur. Gas juga akan bergerak vertikal akibat adanya gaya gravitasi yang pada akhirnya dapat membentuk tudung gas.Hal ini terus menerus berlangsung hingga tekanan reservoir menjadi rendah. Bila tekanan telah cukup rendah maka GOR akan menjadi berkurang sebab volume gas di dalam reservoirnyapun tinggal sedikit. Dalam hal ini GOR produksi dan GOR reservoir harganya hampir sama.4. Ultimate recovery rendah.Produksi minyak dengan depletion drive biasanya merupakan metode recovery yang paling tidak efisien dengan perolehan pendapatan yang kurang dari 5 % hingga 25 %. Hubungan permeabilitas relatif (Kg/Ko) turut menentukan besarnya perolehan pendapatan dari reservoir jenis ini. Selain itu jika viscositas minyak bertambah, maka ultimate recovery minyak akan berkurang. Dengan demikian untuk reservoir jenis ini pada tahap teknik produksi primernya akan meninggalkan residual oil yang cukup besar.

2 Gas Cap Drive ReservoirKarakteristik reservoir dengan tenaga pendorong gas cap antara lain :- Penurunan tekanan kecil, karena kemampuan dari tudung gas untuk mengembang dengan cepat, maka penurunan tekanan reservoir tidak begitu cepat jika dibandingkan dengan reservoir depletion drive dengan ukuran yang sama.- Produksi air kecil.- Kenaikan GOR cepat pada sumur-sumur dengan struktur tinggi, selama tudung gas mengembang ke zona minyak.- Recovery factor cukup tinggi yaitu berkisar antara 20 % - 40 %.Karakteristik reservoir gas cap drive dapat dilihat pada Gambar 2.

3 Water Drive Reservoir Reservoir water drive mempunyai karakteristik yang dapat dipakai untuk mencirikan mekanisme pendorongnya, yaitu :1. Penurunan tekanan reservoir adalah relatif kecil dan prosesnya bertahap, karena volume air yang masuk ke reservoir sebanding dengan volume minyak yang dikeluarkan.2. Adanya air formasi yang ikut terproduksikan.3. Water Oil Ratio (WOR), berubah dengan cepat dan membesar secara berlebihan, pada saat sumur menembus zona minyak pada struktur yang rendah. 4. Gas Oil Ratio (GOR) produksi relatif konstan, hal ini dikarenakan tekanan reservoir tetap besarnya di atas tekanan gelembung (Pb) untuk waktu yang lama sehingga tidak ada gas bebas di dalam reservoir (tidak ada initial gas cap), dan hanya ada gas terlarut yang ikut terproduksi bersama dengan minyaknya.5. Harga PI relatif tetap, karena penurunan tekanan relatif kecil selama masa produksi.6. Selama masa produksi sering dijumpai tekanan tetap lebih besar dari tekanan gelembung untuk waktu yang lama, sehingga produksi berupa satu fasa minyak.7. Biasanya dijumpai pada perangkap struktur.8. Recovery oil (minyak yang dapat dikuras) dari reservoir adalah berkisar antara 40 % - 85 %.

4 Segregation Drive Reservoir Ciri khas dari reservoir segregation drive ini, antara lain :- Terdapat gas cap, baik besar maupun kecil. Seandainya dalam reservoir itu terdapat tudung gas primer (primary gas cap) maka tudung gas ini akan mengembang sebagai proses gravity drainage tersebut. Reservoir yang tidak mempunyai tudung gas primer segera akan mengadakan pembentukkan tudung gas sekunder (secondary gas cap).- Produksi air sangat kecil, karena dianggap tidak berhubungan dengan aquifer.- Umumnya terdapat pada perangkap struktur dengan kelerengan curam.- Primary recovery lebih besar dibandingakan dengan reservoir depletion drive, tetapi lebih kecil dibandingkan dengan water drive reservoir, yaitu berkisar antara 20 40 %. Primary recovery ini tergantung pada ukuran gas cap mula-mula, permeabilitas vertikal, viscositas gas dan derajat kekekalan gasnya sendiri.- Sedangkan besarnya gravity drainage dipengaruhi oleh gravity minyak, permeabilitas zona produktif dan juga dari kemiringan formasinya sendiri.- Penurunan tekanan lebih lama jika dibandingkan dengan depletion drive, karena pengembangan gas akan memberikan tenaga yang cukup lama. Sedangkan untuk pemisahan gas dari larutan memerlukan beberapa kondisi yang antara lain :a. Penurunan tekanan merata diseluruh zona minyak, sehingga gas yang terbentuk akan dapat bergabung dan bergerak ke atas sebagai aliran yang kontinyu.b. Aliran gas ke atas berlangsung dengan gradien tekanan kecil, sehingga sistem fluida tidak terganggu.c. Gerakan ke atas dikontrol oleh harga mobilitas terkecil antara minyak dan gas.Terdapat dua proses pendorongan minyak yang berbeda pada segregation drive reservoir ini, yaitu :- Segregation drive tanpa counter flow.Dimana gas yang keluar dari larutan tidak bergabung dengan gas cap, sehingga akan menambah keefektifan gaya dorong. Sering dijumpai pada formasi dengan permeabilitas kecil atau rendah, seperti lensa pasir.Produksi gas hanya dari fasa minyak, hasil dari gas cap tidak terbawa. Tidak terdapat gas coning atau water coning. Saturasi minyak tergantung dari tekanan reservoir.Bila gas cap cukup besar, GOR akan naik sampai waktu abandonment. - Segregation drive dengan counter flow.Disebut juga dengan gravity drainage. Gas yang dibebaskan dari dalam larutan akan bergabung dengan gas cap bila permeabilitas vertikal memungkinkan. Gas dari gas cap ikut terproduksikan bersama dengan minyak dalam bentuk aliran kontinyu dua fasa.Gerakan ke atas dikontrol oleh besar kecilnya mobilitas gas dan mobilitas minyak. Faktor-faktor kombinasi seperti viscositas rendah, specific gravity rendah, mengalir pada atau sepanjang zona dengan permeablilitas tinggi dengan kemiringan lapisan cukup curam, ini semuanya akan menyebabkan perbesaran dalam pergerakan minyak dalam struktur lapisannya. Pada awal dari reservoir ini, GOR dari sumur-sumur yang terletak pada struktur yang lebih tinggi akan cepat meningkat sehingga diperlukan suatu program penutupan sumur-sumur tersebut. Laju penurunan tekanan tergantung pada jumlah gas yang ada. Jika produksi semata-mata hanya gas gravitasi, maka penurunan tekanan dengan berjalannya produksi akan cepat. Hal ini disebabkan karena gas yang terbebaskan dari larutannya, terproduksi pada sumur struktur sehingga tekanan cepat turun. Bila gravity drainage baik atau bila laju produksi dibatasi untuk mendapatkan keuntungan maksimal dari gaya gravity drainage ini maka recovery yang didapat akan tinggi.

5 Combination Drive Reservoir

- Penurunan tekanan relatif cepat, perembesan air dan pengembangan gas cap adalah faktor utama yang mengontrol tekanan reservoir.- Jika berhubungan dengan aquifer, perembesan air lambat sehingga produksi air kecil.- Jika berhubungan dengan gas cap yang kecil, kenaikkan GOR konstan sesuai dengan pengembangan gas cap tersabut. Akan tetapi jika selama produksi, pengembangan gas cap ditambah gas bebas, GOR justru menurun.- Recovery tergantung pada keaktifan masing-masing mekanisme pendorong.- Biasanya primary recovery dari combination drive lebih besar dari depletion drive, tetapi lebih kecil dari segregation drive dan water drive. Semakin kecil pengaruh depletion, semakin besar harga recovery-nya.- Performance reservoir selama masa produksi mirip dengan reservoir depletion drive.

Mekanisme solusi Gas drive

Mekanisme solusi Gas drive - Jika reservoir mengandung minyak awalnya di atas titik gelembung yang kemudian, karena produksi terus, penghapusan dari reservoir minyak yang dihasilkan akan dikompensasikan dengan perluasan minyak yang tersisa di tempat dalam reservoir. Ini akan dengan kebutuhan menyebabkan penurunan tekanan dan akhirnya tekanan dalam reservoir akan turun di bawah titik gelembung. Gas kemudian akan keluar dari solusi dan setiap produksi selanjutnya cairan akan menyebabkan ekspansi kedua fase minyak dan gas dalam reservoir