1

MAKALAH

PRESSURE AND TEMPERATURE GRADIENT

Disusun oleh:

Bima antito M S 13010074

Danang prasetyo 13010087

Dhimas agung gumelar 13010089

Eva deviyani 13010096

Ekmal Adi Mahardika 13010111

PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN

AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN

INDRAMAYU

2016

2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Saat ini teknologi dan metode-metode yang dilakukan di dalam operasi

eksplorasi dan eksploitasi migas telah berkembang dengan pesat. Salah satu pendorong

adanya teknologi-teknologi dan metode baru dalam dunia migas adalah demi

tercapainya efektifitas dalam mengolah sumber daya yang ada, terutama minyak dan

gas. Karena kita semua mengetahui bahwa sedang lesunya industri migas dewasa ini,

baik di bidang hulu maupun hilir, sehingga kita dituntut untuk menjadi lebih efektif

dalam melakukan eksplorasi dan eksploitasi migas.

Dalam tahapan eksplorasi kita mengetahui, sebelum dilakukan pengeboran

eksplorasi kita harus mengetahui karakteristik dan litologi formasi yang akan kita bor.

Salah satu cara untuk mengetahui hal tersebut dapat dilakukan dengan melakukan

Analisa/Penilaian Formasi, yang salah satunya metode nya dapat dilakukan dengan

operasi Well Logging. Didalam Well Logging sendiri ada berbagai macam parameter

yang didapatkan, salah satunya adalah Gradien Tekanan dan Gradien Temperatur.

1.2 Tujuan

1. Untuk mengetahui apa itu Gradien Tekanan.

2. Untuk mengetahui apa itu Gradien Temperatur.

3. Untuk mengetahui cara menentukan Gradien Tekanan dan Temperatur.

4. Untuk mengetahui fungsi dari Gradien Tekanan dan Temperatur.

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Penilaian Formasi

Metoda-metoda pengumpulan data karakteristik fisik reservoir terangkumdi

dalam kegiatan penilaian formasi. Penilaian formasi adalah proses pengumpulan dan

penaksiran secara kontinyu tentang karakteristik fisik formasi yang ditembus oleh lubang

bor, dimana nantinya digunakan untuk menilai karakteristik fisik reservoir, seperti :

litologi formasi, ketebalan reservoir, porositas, saturasi fluida reservoir, derajat kerusakan

formasi (skin), dan permeabilitas efektif.

Output dari proses pengumpulan data penilaian formasi tergantung pada tahapan

yang ingin dicapai, apakah tahap eksplorasi, delineasi, ataukah pengembangan. Pada

tahap eksplorasi, penilaian formasi ditujukan untuk menilai lokasi dari lapisan yang

mengandung hidrokarbon. Pada tahap delineasi ditujukan untuk menilai batas reservoir,

yang pada gilirannya dipergunakan untuk menentukan volume bulk batuan reservoir dan

ketebalan formasi produktif. Sedangkan pada tahap pengembangan, output dari penilaian

formasi yang juga dilengkapi dengan dua tahapan sebelumnya, dipergunakan untuk

melaksanakan program perencanaan pengembangan lapangan. Dalam merencanakan well

completion suatu sumur diperlukan berbagai macam data. Data-data tersebut diperoleh

dari hasil kegiatan penilaian formasi yang salah satu metodenya adalah dengan

menggunakan well logging.

2.2 Temperature Gradient

Temperature log adalah log yang menunjukkan kondisi suhu di lubang bor.

Biasanya, untuk mengukur temperatur dari sebuah lubang bor digunakan alat berbentuk

sensor temperatur yang melekat di bagian luar dari tiap alat-alat logging lainnya

(Resistivity log, nuclear log dll) dan juga di hampir semua alat yang dioperasikan

didalam lubang bor, yang gunanya untuk mengukur suhu maksimal dari lubang bor. Suhu

maksimal dari lubang bor dapat ditemukan di dasar lubang bor (Bottom Hole

Temperature). Namun sekarang ini dalam mendapatkan data log temperatur telah banyak

alat yang lebih modern, yang tidak hanya dapat mengukur temperatur maksimal pada

dasar lubang bor, namun juga dapat mendapatkan data log temperatur secara terus

4

menerus seiring bergerak turunnya

rangkaian logging tool, seperti

contohnya pada teknologi AMS

(Auxiliary Measurement Sonde) yang

dimiliki oleh Schlumberger dan

teknologi Temperature Survey dari

Western Atlas. Pada teknologi baru

tersebut, dalam mendapatkan data log

temperatur sudah tidak menggunakan

sensor lagi, namun sudah

menggunakan Thermistor. Cara kerja

dari thermistor sendiri adalah dengan

mengacu pada perubahan nilai tahanan

(resistance) ketika temperatur yang

mengenai thermistor berubah. Temperatur dari lubang bor merupakan parameter yang

penting dalam analisa log resistivity, dan juga dapat dengan efektif digunakan untuk

mendeteksi pergerakan fluida dalam analisa tekanan fluida.

Secara teori, suhu dibawah permukaan akan bertambah dengan bertambahnya

kedalaman, laju kenaikan temperatur tersebut disebut dengan Geothermal Gradient atau

Geotherm. Standarnya geotherm pada reservoir berkisar 20°C/km sampai 35°C/km,

namun pada daerah dengan tektonik yang aktif geotherm nya dapat mencapai 85°C. Maka

dari itu, sebagai contoh pada suatu sumur dengan kedalaman 3000 meter yang memiliki

suhu permukaan 15°C dan

geotherm 25°C/km, termperatur

pada dasar sumurnya (BHT) akan

bernilai 90°C. Namun juga perlu

diingat hal tersebut hanya berlaku

jika geothermnya konstan, karena

pada praktiknya hal tersebut

jarang terjadi karena adanya

5

perbedaan konduktivitas thermal antara batuan yang berada di permukaan dengan batuan

yang ada dibawah permukaan.

Ada berbagai macam kegunaan dari log temperatur, antara lain sebagai berikut:

1. Untuk mengoreksi hasil dari logging tool yang lain, contohnya pada Resistivity log

yang hasil datanya harus dikoreksi pada suhu standar 24°C.

2. Untuk mengkalibrasi logging tool lainnya, karena tiap-tiap logging tool memiliki suhu

optimal untuk bekerja dan jika suhu disekitarnya terlalu tinggi maka akan terjadi

ketidak akuratan logging tool dalam mengambil data lubang bor.

3. Dapat digunakan untuk menentukan kematangan Hidrokarbon, karena kematangan

dari hidrokarbon dapat ditentukan dari temperaturnya.

2.3 Pressure Gradient

Tekanan adalah besarnya gaya (kg atau lbs) yang bekerja pada satu satuan

penampang (cm² atau square inch). Biasanya dinyatakan dengan notasi P ( asal dari

Pressure = tekanan). Gradien tekanan sendiri adalah penambahan tekanan dalam setiap

satuan kedalaman.

Reservoir minyak dan gas ditemukan pada kedalaman tertentu di bawah

permukaan bumi, dimana pada kedalaman tersebut terdapat dua sistem tekanan yang

bekerja yaitu:

2.3.1 Gradien Tekanan Formasi (Overburden)

Gradien tekanan formasi adalah penambahan tekanan tiap satuan

kedalaman pada formasi dibawah permukaan. Pada gradien tekanan formasi

sendiri, yang mengakibatkan bertambahnya tekanan pada tiap satuan kedalaman

adalah karena adanya beban atau tekanan dari lapisan formasi diatasnya, atau hal

ini sering kita sebut dengan Tekanan Overburden. Maka dari itu, pada formasi

pastilah semakin dalam titik yang kita amati maka tekanannya akan semakin tinggi

pula, karena makin banyak pula berat lapisan-lapisan diatasnya.

Gradien tekanan formasi sendiri merupakan suatu ketetapan yang nilainya

1 psi/ft, yang artinya tekanan pada suatu titik di formasi akan bertambah sebesar 1

psi (lbs/inch2) setiap kita menambah kedalaman 1 feet. Namun hal tersebut tidak

selamanya konstan, karena perbedaan batuan juga memiliki perbedaan berat,

contohnya berdasarkan penelitian dan pembuktian di lapangan gradien tekanan

6

formasi paling besar tercatat pada batuan klastik yang memiliki gradien tekanan

formasi sampai 1,35 psi/ft.

2.3.2 Gradien Tekanan Hidrostatik

Tekanan

hidrostatik pada

suatu reservoir

ditentukan oleh

tekanan fluida

yang ada dalam

reservoir itu

sendiri.

Sedangkan

gradien tekanan

hidrostatik

adalah penambahan tekanan tiap satuan kedalaman pada suatu kolom fluida.

Gradien tekanan hidrostatik dipengaruhi oleh padatan-padatan yang terpisah

(seperti garam) dan gas- gas dalam kolom fluida dan perbedaan gradien

temperatur.  Dengan kata lain, bertambahnya padatan-padatan yang terpisah

(seperti kadar garam yang tinggi) cenderung menambah gradient tekanan

hidrostatik.  Oleh karena itu banyaknya gas dalam sistem dan temperatur yang

tinggi akan mempengaruhi gradient tekanan hidrostatik normal.

Pada suatu reservoir migas umunya terdapat tiga jenis fluida yang masing-

masing memiliki gradien tekanan hidrostatik yang berbeda pula, hal tersebut

disebabkan karena perbedaan specific gravity dari fluida-fluida tersebut. Ketiganya

yaitu:

a. Air (Water)

Air memiliki gradien tekanan hidrostatik yang paling besar diantara

fluida lainnya didalam reservoir. Umumnya gradien tekanan hidrostatik dari air

murni (fresh water) bernilai 0,433 psi/ft, sedangkan pada air asin/laut gradien

tekanannya lebih besar bernilai sekitar 0,465 psi/ft, hal tersebut disebabkan

karena adanya partikel solid yang terlarut dalam air laut, yaitu garam yang

menambah specific gravity dari air murni.

7

8

b. Minyak (Oil)

Minyak memiliki gradien tekanan hidrostatik yang lebih ringan/kecil

jika dibandingkan dengan gradien tekanan hidrostatik air, yang nilainya sebesar

antara 0,174 psi/ft sampai 0,486 psi/ft tergantung dari jenis minyaknya (contoh

minyak berat, ringan, sweet dll).

c. Gas

Gas adalah fluida reservoir yang memiliki gradien tekanan formasi

paling kecil diantara yang lainnya. Nilai gradien tekanan pada gas bergantung

pula pada fasanya, pada fasa cair bernilai antara 0,090 psi/ft sampai 0,174 psi/ft

sedangkan pada fasa gas nilainya sekitar 0,003 psi/ft .

2.3.3 Cara Menentukan Gradien Tekanan

Gradien tekanan pada berbagai kedalaman dapat ditentukan dengan cara:

a. Menentukan perbandingan ekstrapolasi resistivity shale normal dengan

resistivity shale hasil pengamatan.

b. Dengan mencocokan tekanan formasi dengan perbandingan perhitungan.

c. Menggunakan logging tool RFT (Repeat Formation Tester).

2.3.4 Kegunaan Data Gradien Tekanan

Beberapa kegunaan dari mengambil data gradien tekanan baik gradien tekanan

formasi maupun gradien tekanan hidrostatik antara lain:

a. Untuk data awal perencanaan lumpur pemboran.

b. Untuk memperkirakan titik-titik kedalaman yang berpotensi memiliki tekanan

abnormal.

c. Untuk memperkirakan kematangan dari source rock.

9

BAB III

KESIMPULAN

1. Gradien tekanan adalah penambahan tekanan dalam setiap satuan kedalaman.

2. Satuan dari gradien tekanan adalah psi/ft.

3. Ada dua macam gradien tekanan, yaitu:

a. Gradien Tekanan Formasi (Overburden)

b. Gradien Tekanan Hidrostatik

4. Gradien tekanan pada berbagai kedalaman dapat ditentukan dengan cara:

a. Menentukan perbandingan ekstrapolasi resistivity shale normal dengan resistivity shale

hasil pengamatan.

b. Dengan mencocokan tekanan formasi dengan perbandingan perhitungan.

c. Menggunakan logging tool RFT (Repeat Formation Tester).

5. Beberapa kegunaan dari mengambil data gradien tekanan baik gradien tekanan formasi

maupun gradien tekanan hidrostatik antara lain:

a. Untuk data awal perencanaan lumpur pemboran.

b. Untuk memperkirakan titik-titik kedalaman yang berpotensi memiliki tekanan

abnormal.

c. Untuk memperkirakan kematangan dari source rock.

6. Secara teori, suhu dibawah permukaan akan bertambah dengan bertambahnya kedalaman,

laju kenaikan temperatur tersebut disebut dengan Gradien Tempratur atau Geothermal

Gradient (Geotherm).

7. Standarnya geotherm pada reservoir berkisar 20°C/km sampai 35°C/km

8. Untuk mengambil data gradien temperatur dapat dilakukan dengan menggunakan sensor

temperatur maksimal pada tiap-tiap logging tool ataupun menggunakan teknologi yang

lebih modern, yaitu thermistor.

9. Ada berbagai macam kegunaan dari log temperatur, antara lain sebagai berikut:

a. Untuk mengoreksi hasil dari logging tool lain, contohnya pada hasil Resistivity log.

b. Untuk mengkalibrasi logging tool lainnya, karena tiap-tiap logging tool memiliki suhu

optimal untuk bekerja dan jika suhu disekitarnya terlalu tinggi maka akan terjadi ketidak

akuratan logging tool dalam mengambil data lubang bor.

c. Dapat digunakan untuk menentukan kematangan Hidrokarbon, karena kematangan dari

hidrokarbon dapat ditentukan dari temperaturnya.

10

DAFTAR PUSTAKA

Haliburton,2001.Basic Petroleum Geology and Log Analysis.

Malcolm Rider.1996.The Geological Interpretation of Well Log.Scotland: Rider-French

Colsulting Ltd.

Dr. Paul Glover.Petrophysics Msc Course Note Chapter 7 – Fluid Testing and Pressure Logs.

Dr. Paul Glover.Petrophysics Msc Course Note Chapter 8 – Temperature Log.

Stephen Prensky.1992.Temperature Measurement in Boreholes.

http://wiki.aapg.org/Normal_hydrostatic_pressure_gradients

http://petrowiki.org/Temperature_logging

http://petrowiki.org/Reservoir_pressure_and_temperature

http://www.glossary.oilfield.slb.com/Terms/p/pressure_gradient.aspx