optimasi desain rekahan hidraulik pada · pdf filetujuan dari paper ini adalah melakukan...

Renaldy Nurdwinanto, 12206017, Semester 1 2010/2011

OPTIMASI DESAIN REKAHAN HIDRAULIK PADA FORMASI BATUAN PASIR TERHADAP GEOMETRI

REKAH DENGAN MENGUNAKAN SIMULASI NUMERIK

Renaldy Nurdwinanto*

Sudjati Rachmat**

Sari

Dalam proses hydraulic fracturing perencanaan rekahan merupakan hal yang sangat penting. Dengan desain

rekahan yang baik akan di hasilkan hasil yang optimum. Penentuan properti dan geometri rekah akan mempengaruhi

performa dari suatu rekahan. Contoh parameter-parameter dari properti adalah nilai permeabilitas dan konduktivitas

rekahan sedangkan untuk geometri adalah panjang rekah, tinggi rekah dan lebar rekah. Selain itu aspek dari reservoir

itu sendiri juga akan mempengaruhi , contoh nya keberadaan zona air dan zona shale.

Reservoir yang ditinjau dalam studi ini adalah reservoir batupasir mengandung minyak. Reservoir ini terdiri dari

lima zona. Zona satu sampai empat mengandung minyak dan zona lima mengandung air. Studi ini kemudian dilakukan

dengan menggunakan simulator untuk memodelkan reservoir. Model reservoir tanpa rekahan buatan dijadikan kasus

dasar sehingga dapat dibandingkan dengan model reservoir setelah ada rekahan.

Dalam studi ini dibahas mengenai pengaruh dari pertambahan panjang dan tinggi rekahan terhadap produksi

kumulatif minyak. Efek penambahan zona perforasi juga akan dikaji. Air yang berada pada zona terbawah dari reservoir

ini juga akan dibahas berkaitan dengan pertambahan panjang dan tinggi rekahan serta hubungannya jika ditambah zona

perforasinya . Analisa nilai keekonomian kemudian digunakan untuk mengoptimasi desain rekah. Hasil akhir dari studi

ini adalah suatu analisa hasil perekahan hidraulik dengan desain panjang dan tinggi rekahan yang bervariasi dan desain

rekahan yang optimum berdasarkan parameter-parameter yang diutarakan sebelumnya..

Kata kunci : desain perekahan, perekahan buatan, panjang rekah, tinggi rekah, produksi kumulatif minyak, zona

perforasi

Abstract

In Hydraulic Fracturing process, the design of the fracture took an important part in the process. The good design of

fracture will produce the optimum result. Determining the property and geometry result in performance of the reservoir.

The example parameter of geometry is fracture conductivity and permeability, and for property is fracture length,

fracture height and fracture width. Other than that the aspect of the reservoir itself will also affect, the examples were

the water zone or shale zone in the reservoir.

The reservoir which is studied in this paper is an oil reservoir with sandstone. The reservoir consists of five zones.

The first until the fourth zones are oil reservoir. And the last zone is the water bank .This study than using a simulator to

continue to model the reservoir. The model of reservoir without fracture will become the base case and the reservoir

with the fracture will become the comparison.

In this study is explained about the effect of adding the length and the height of the fracture compare to oil

cumulative production. The effect of the Perforation zone is explained. Water in the bottom of this reservoir will be

explained in its connection with fracture length, fracture height and perforation zone. Economic analysis than used to

optimize the design. The final result of this study is an analysis in hydraulic fracturing compared with various fracture

length and height and the optimum fracture design according to the parameters that mention before. .

Keywords : Fracture design, hydraulic fracture, fracture length, fracture height, oil production cumulative, perforation

zone

*) Mahasiswa Program Studi Teknik Perminyakan – Institut Teknologi Bandung **) Dosen Pembimbing Program Studi Teknik Perminyakan – Institut Teknologi Bandung


I. PENDAHULUAN

Selama peradaban manusia masih terus

berkembang kebutuhan akan energi fosil akan terus

meningkat. Energi fosil khususnya minyak dan gas saat

ini menjadi sumber utama dalam bahan bakar. Oleh

karena itu metode-metode yang digunakan untuk

meningkatkan perolehan minyak dan gas terus

berkembang. Salah satu caranya adalah dengan

hydraulic fracturing.

Hydraulic Fracture adalah suatu proses untuk

merekahkan suatu lapisan formasi dengan tujuan untuk

membuat atau menambah jalur alir pada formasi

dengan lubang sumur. Dengan dilakukan hydraulic

fracturing menyebabkan bertambahnya jari-jari

pengurasan dan memperkecil nilai skin yang juga akan

berpengaruh pada kenaikan produksi kumulatif.

Hydraulic fracturing telah membuat konstribusi

yang signifikan dalam dunia perminyakan untuk

metode peningkatan perolehan sejak pertama kali

dilakukan pada tahun 1947 pada lapangan gas Hugoton

di Kansas dan diperkenalkan dalam dunia industry

pada tahun 1949

Untuk memulai suatu proses Hydraulic Fracturing

di butuhkan desain rekahan. Desain rekahan dibuat

dengan cara berikut, yaitu pertama-tama dengan

menentukan produksi minyak atau gas yang diinginkan

berdasarkan berbagai macam panjang rekahan dan

konduktivitas rekahan. Kemudian dari panjang dan

konduktivitas rekahan yang ditentukan didesain

perlakuan agar dapat memenuhi ukuran panjang dan

konduktivitas rekahan yang diinginkan. Dan yang

terakhir ditentukan pula nilai keekonomisannya.

Pemilihan kandidat reservoir untuk hydraulic

fracturing akan mempengaruhi hasil dari hydraulic

fracturing. Hydraulic fracturing biasanya dilakukan

pada reservoir dengan permeabilitas rendah sampe

menengah, namun tidak menutup kemungkinan untuk

melakukannya pada reservoir dengan permeabilitas

tinggi. Air yang terdapat pada reservoir juga

mempengaruhi dari performa rekahan yang terbentuk.

Karena air dikhawatirkan akan menghambat produksi

dari minyak. Geometri atau bentuk dari suatu rekahan

akan mempengaruhi kualitas dari rekahan.

Pertambahan panjang dan tinggi sedikit banyak

tentunya akan mempengaruhi produksi. Dengan

mengacu pada hal-hal tersebut penulis merasa di

perlukan suatu analisis dalam pendisaian geometri

rekah.

II. TUJUAN

Tujuan dari paper ini adalah Melakukan analisis

desain perekahan hidraulik pada sumur dengan

beberapa lapisan produktif dari variasi nilai desain

hydraulic fracture pada panjang dan tinggi rekahan

yang berbeda. Hasilnya berupa perbandingan antara

jumlah produksi minyak kumulatif dari reservoir

dengan hydraulic fracture dengan reservoir tanpa

hydraulic fracture, sensitivitas yang dihasilkan dengan

penambahan panjang dan tinggi rekahan, hubungan

penambahan kedalaman perforasi terhadap produksi

minyak kumulatif yang di hasilkan. Faktor produksi

kumulatif air juga merupakan hal yang dibahas pada

studi ini. Yang terakhir adalah analisa ekonomi untuk

menentukan desain rekahan yang paling optimum.

Hasil studi ini kemudian dianalisa dan dipaparkan pada

penulisan ini.

III. TEORI DASAR

Hydraulic fracture adalah teknik stimulasi sumur

yang bertujuan utama untuk meningkatkan jari-jari

sumur efektif dengan cara membuat rekahan pada

formasi dengan panjang tertentu dimana konduktivitas

nya lebih besar dibandingkan konduktivitas formasi.

Rekahan dibuat pada batuan dengan cara memompakan

fluida perekah bertekanan tinggi ke dalam sumur

sehingga dapat merekahkan batuan formasi.

Selanjutnya diinjeksikan propan yang berfungsi untuk

menahan rekahan yang terbentuk agar tidak menutup

kembali.

Arah rekahan dari hydraulic fracture umumnya

tegak lurus dengan arah stress terkecil dari suatu

formasi. Karena itu, arah rekahan hydraulic fracture

bergantung pada mekanika batuan, kedalaman, dan

tekanan overbuden formasi. Rekahan vertikal akan

terbentuk jika arah stress terkecil horizontal. Model

rekahan ini umum terjadi karena stress pada arah

vertikal pada suatu formasi umumnya besar akibat

overburden pressure3. Sebaliknya, rekahan horizontal

terbentuk jika stress terkecil berarah vertikal.

Fluida perekah memainkan peranan yang penting

untuk menunjang aktifitas perekahan yang efektif.

Viskositas fluida perekah dan karakteristik leakoff

sangat menentukan perilaku propagasi rekahan dan

transportasi pengganjal. fluida perekah antara lain

fluida yang berbahan dasar minyak, fluida berbahan

dasar air, fluida emulsi (emulsion fluid), dan fluida

foam1. Berdasarkan pengalaman, fluida berbahan dasar

minyak dan berbahan dasar air telah digunakan dan

menunjukkan kesuksesan pada sumur minyak maupun

sumur gas.


Kriteria pertama sebelum melakukan perekahan

hidraulik adalah penentuan kandidat sumur yang akan

dilakukan perekahan hidraulik. Hal penting yang

menentukan pemilihan kandidat yang tepat adalah

dengan menetukan. penyebab dari rendahnya

produktifitas dari suatu sumur. Dengan menggunakan

informasi tersebut, maka perlakuan yang harus

diterapkan pada suatu sumur akan dapat tentukan

secara tepat. Beberapa kriteria sumur yang layak untuk

dilakukan perekahan hidraulik antara lain volume

hidrokarbon dalam formasi yang akan direkahkan

tersebut masih cukup besar (ekonomis) dan sumur yang

akan dilakukan pekerjaan hydraulic fracturing masih

memiliki tekanan reservoir yang cukup.

Data yang diperlukan dalam mendesain perekahan

hidraulik berupa parameter mekanika batuan pada

setiap lapisan termasuk ketebalan setiap lapisannya.

Data yang yang merupakan input desain dapat dibatasi

hanya pada bagian-bagian yang berperangaruh pada

perekahan yakni pada lapisan-lapisan di sekitar lapisan

yang merupakan point of interest. Data lithologi yang

diperlukan antara lain Kedalaman lapisan, Ketebalan

lapisan, Tipe batuan, Permeabilitas batuan, Koefisien

leakoff, Modulus Young, Poisson Rasio, Gradien rekah

(fracture gradient).

Terdapat dua tipe model 2 dimensi dari lebar

rekahan yang dihasilkan hydraulic fracture, yaitu PKN

( Perkins Kern Nordgren ) dan KGD ( Krhistianovic

Gerrtsma de Kerk ). Pada model PKN, lebar rekahan

dimodelkan berbentuk elips setinggi rekahan,

sedangkan pada model KGD, lebar rekahan

dimodelkan konstan sepanjang tinggi rekahan. Banyak

teori yang berkembang mengenai pemilihan kedua

model tersebut. Menurut referensi2, solusi pada model

PKN valid jika setengah panjang rekahan tiga kali lebih

besar dari tinggi rekahan. Untuk model KGD, tinggi

rekahan lebih baik bernilai lebih dibandingkan dengan

setengah panjang rekahan. Model PKN dan KGD

Terdapat dua mekanisme yang terjadi pada

rekahan yang telah dihasilkan hydraulic fracture, yaitu

menerima fluida dari formasi dan mentransport fluida

tersebut ke lubang sumur. Efisiensi dari mekanisme

pertama bergantung pada panjang dan tinggi rekahan,

sedangkan mekanime kedua bergantung pada

permebilitas rekahan. Kedua efisiensi tersebut dapat

dianalisa dengan variabel yang dikenal dengan

konduksivitas rekahan tak berdimensi2 ( dimensionless

fracture conductivity, FCD ).

..................................................................(1)

Nilai FCD ini dapat pula dianalisa untuk

memperkirakan geometri rekahan dan permeabilitas

rekahan. Jika permeabilitas reservoir besar, yang secara

alami mengarah pada konduktivitas rendah, nilai

permeabilitas rekahan dan lebar rekahan harus

diperhatikan agar menghasilkan FCD yang baik4.

IV. METODOLOGI

4.1 Pemodelan Reservoir

Pada studi ini pemodelan reservoir menggunakan

dua model. Model pertama adalah model reservoir

tanpa rekahan yang dijadikan kasus dasar (base case)

sedangkan model kedua adalah model reservoir dengan

rekahan yang tinggi dan panjang rekahannya di

variasikan.

Pembuatan model reservoir kasus dasar dimulai

dengan membuat grid kartesian berbentuk kubus pada

simulator dengan arah sumbu x dan y sebesar 1850 ft

dan sumbu z sebesar 250 ft. Model reservoir ini

kemudian dibagi menjadi 37 blok dalam arah x dengan

ukuran masing – masing grid 50 ft, 39 blok dalam arah

y dengan masing – masing grid bernilai 47.4358 ft,

serta 5 blok dalam arah z dengan masing – masing grid

bernilai 50 ft. Batas atas reservoir terdapat pada

kedalaman 6000 ft dan terdapat batas minyak dan air

(water oil contact, WOC) pada kedalaman 6200 ft.

Setelah membuat konstruksi model reservoir

kasus dasar, nilai – nilai properti reservoir dan fluida

dimasukkan ke dalam simulator. Properti batuan,

kecuali permeabilitas vertikal, dan properti fluida pada

model reservoir ini dianggap homogen. Nilai

permeabilitas vertikal yang dimasukkan ke dalam

simulator bernilai sepersepuluh dari nilai permebilitas

horizontal karena pada arah vertikal terdapat efek

tekanan overburden. Properti batuan terlampir pada

Tabel 1. Batuan pada model reservoir ini merupakan

batuan pasir dan bersifat water-wet Fluida yang

terkandung dalam reservoir adalah minyak dan air.

Sumur Produksi ditempatkan di tengah pada

model reservoir ini, yaitu pada koordinat (19,20) dalam

arah x dan y. Sumur ini di produksikan selama 15

tahun dalam simulator. Perforasi dilakukan dengan

membaginya dalam 4 kasus. Kasus pertama meliputi

perforasi pada zona 1. Kasus kedua meliputi perforasi

pada zona 1 dan 2. Kasus 3 pada zona 1, 2 dan3. Kasus

4 pada zona 1,2,3 dan 4. Pada akhirnya didapat 4 kasus

dasar dengan penambahan jumlah zona perforasi. Hal

ini dilakukan untuk melihat kondisi produksi ketika

perforasi sudah dekat dengan zona air.

Pembuatan model reservoir rekahan dibuat

dengan memberikan rekahan pada model reservoir

kasus dasar. Pemodelan rekahan pada reservoir

dibentuk dengan membuat grid kecil sebesar 0.02 ft

pada ordinat j=20. Grid kecil inilah yang memodelkan


rekahan pada reservoir ini. Kemudian grid ini dijadikan

sector yang berbeda dengan sector model reservoir

keseluruhan pada simulator. Nilai Permeabilitas pada

grid kecil ini diubah besarnya menjadi 10 darcy =

10000 md pada arah horizontal dan 1 darcy = 1000 md

pada arah vertical. Nilai ini diambil dari nilai

permeabilitas propan yang berkisar 10 – 1000 darcy.

Pemodelan Kasus reservoir rekahan dilakukan

dengan memodelkan nilai panjang rekah dan tinggi

rekahan yang berbeda-beda, namun lebar rekah di buat

tetap 0.02 ft. Panjang rekahan (2Xf) dibuat dalam

selang 100ft antara 150-1050 ft sedangkan tinggi

rekahan dibuat dalam selang 50 ft antara 50 ft-200 ft.

Pemberian rekahan ini kemudian diterapkan pada 4

kasus dasar awal sehingga didapat 4 variasi kasus

dengan zona perforasi yang berbeda-beda dengan

panjang dan tinggi rekahan juga berbeda-beda. Hal ini

dilakukan untuk mengetahui desain yang optimal untuk

model reservoir ini.

4.2 Analisa Produksi Kumulatif Minyak

Setelah dilakukan pemproduksian sumur selama

15 tahun didapat hasil berupa nilai produksi kumulatif

minyak dari berbagai kasus. Kemudian nilai ini di

konversikan menjadi nilai Recovery Factor dengan

rumus:

Nilai RF ini kemudian digunakan untuk

menganalisa produksi kumulatif. Dengan RF analisa

lebih mudah dilakukan karena nilai RF dalam bentuk

persen. Setelah itu hasil ini perkasus dibandingkan

dengan kasus dasarnya masing-masing. Sehingga

didapatkan selisih kenaikan recocery factor dari

reservoir tanpa rekahan dan reservoir dengan rekahan

4.3 Perhitungan NPV

Desain rekahan yang baik haruslah mampu

menghasilkan keuntungan. Parameter keekonomian

yang umumnya menjadi tinjauan antara lain biaya

perekahan, pendapatan yang didapat dari produksi

pasca perekahan, dan net present value (NPV).

Biaya perekahan terdiri dari biaya bergerak dan

biaya tetap. Yang termasuk dalam biaya bergerak

adalah material pembuat rekah. Sedangkan yang

termasuk biaya tetap adalah seperti pengadaan rig.

Teknik penghitungan biaya perekahan dapat dilakukan

sebagai berikut:

1. Biaya bergerak (variable cost)

a. Biaya fluida.

b. Biaya proppant.

c. Biaya pemompaan

2. Biaya tetap (fixed cost)

a. Biaya perencanaan (engineering)

b. Mobilisasi

c. Persiapan pelaksanaan seperti workover

rig.

Asumsi yang digunakan untuk analisa Ekonomi :

1. Volume Propan dan fluida perekahan yang

dibutuhkan sama dengan volume rekahan

yang di bentuk.

2. Biaya pemompaan bernilai 2/3 dari biaya

fluida perekah

3. Nilai dari fixed cost adalah $200.000

4. Nilai fixed cost bertambah $5000 dengan

penambahan zona perforasi.

5. Harga minyak per bbl = $40

6. Harga propan $0.15/lb dan harga fluida

perekah $6/gal

Dengan asumsi dan model untuk mencari biaya

perekahan dapat ditentukan analisa ekonomi dengan

selisihkan minyak kumulatif yang di peroleh dengan

biaya untuk membuat rekahan.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

Rekahan membuat daerah reservoir yang terkuras

menjadi semakin luas. Dengan demikian nilai saturasi

minyak pada reservoir dengan rekahan yang tersisa

menjadi lebih kecil dibanding dengan saturasi pada

reservoir tanpa rekahan. Tentunya hal ini sesuai dengan

tujuan hydraulic fracturing untuk meningkatkan

perolehan minyak

5.1 Analisa Kasus dasar

Hasil dari running case menghasilkan jumlah

minyak awal sebesar 13x106STB . Dalam kasus dasar

pertama dimana perforasi dilakukan pada zona 1

didapatkan hasil minyak kumulatif sebesar 1.03x106

STB. Jumlah ini meningkat jika dibandingkan dengan

Kasus dasar 2 yang menghasilkan 1.2 x106 STB.

Penambahan zona perforasi pada zona ke tiga juga

masih menambah produksi kumulatif minyak menjadi

1.25 x106 STB. Peningkatan ini tidak terlalu tinggi

dibandingkan dengan kenaikan dari kasus dasar 1 ke

kasus dasar 2. Untuk kasus dasar 4 hasil produksi

menurun dari kasus dasar 3. Hal ini dikarenakan zona

perforasi sudah sangat dekat dengan zona air.

Dalam perbandingan kasus dasar reservoir tanpa

rekah ini kasus dasar 3 dengan zona perforasi pada

layer 1,2,3 memiliki nilai terbesar dari kasus yang lain.

5.2 Sensitivitas Panjang dan Tinggi

Kasus 1

Pada kasus ini pertambahan nilai RF terjadi

sepanjang pertambahan panjang rekahan. Nilai RF

terbesar per kasus tinggi terjadi pada panjang rekahan

950ft pada tinggi 50ft, panjang rekahan 1050 ft pada


tinggi 100ft , panjang rekahan 1050 ft pada tinggi 150

ft dan panjang rekahan 1050ft pada tinggi 200ft. Nilai

Recovery maksimum dari kasus 1 adalah pada panjang

rekahan 1050 ft dan tinggi 100ft. Jika dibandingkan

dengan kasus dasar pertambahan nilai RF berkisar

antara 0.01% sampai dengan 0.11 %. Data terlampir

dalam Tabel 4

Kasus 2

Pada kasus ini pertambahan nilai RF juga

sebanding dengan pertambahan panjang. Perbedaannya

terletak pada tingkat kenaikan RF dari reservoir kasus

dasar ke reservoir dengan rekahan. Perubahannya lebih

besar dari kasus sebelumnya. Nilainya berkisar antara

0.17% sampai dengan 0.59 % Nilai RF terbesar

perkasus tinggi terjadi pada panjang rekahan 1050ft

pada tinggi 50ft, panjang rekahan 1050 ft pada tinggi

100ft , panjang rekahan 1050 ft pada tinggi 150 ft dan

panjang rekahan 1050ft pada tinggi 200ft. Nilai

Maksimum RF terjadi pada panjang 1050 ft dan tinggi

100 ft. Data terlampir pada Tabel 5

Kasus 3

Pada kasus ini nilai recovery factor terlihat paling

besar dari kasus-kasus lainnya. Nilai maksimum

perolehan terjadi pada panjang 1050 ft dan tinggi 100

ft. pada Pertambahan panjang pada kasus ini juga akan

meningkatkan nilai RF. Jika dibandingkan dengan

kasus dasar pertambahan nilai RF berkisar antara

0.45% sampai dengan 1.35 %. Data terlampir pada

Tabel 6

Kasus 4

Nilai RF terbesar perkasus tinggi terjadi pada

panjang rekahan 1050ft pada tinggi 50ft, panjang

rekahan 1050 ft pada tinggi 100ft , panjang rekahan

1050 ft pada tinggi 150 ft dan panjang rekahan 1050ft

pada tinggi 200ft. Nilai Maksimum RF terjadi pada

panjang 1050 ft dan tinggi 100 ft.. Jika dibandingkan

dengan kasus dasar pertambahan nilai RF berkisar

antara 0.01% sampai dengan 1.36 %. Data terlampir

pada Tabel 7

Dari seluruh kasus pemvariasian nilai panjang

rekahan didapat hasil bahwa dengan pertambahan

panjang didapatkan kenaikan produksi kumulatif. Nilai

ini akan terus bertambah sampai panjang rekahan

tertentu. Pertambahan nilai ini awalnya cukup besar

namun akhirnya akan semakin kecil sehingga membuat

pertambahan panjangnya tidak lagi menguntungkan

dibanding dengan produksi kumulatifnya. Grafik

terlampir pada Gambar 8 sampai dengan Gambar 11

Berbeda dengan panjang rekahan pengaruh tinggi

rekahan menyebabkan penurunan kumulatif produksi

jika tinggi rekahan terlalu besar. Trend menunjukkan

kenaikan terjadi pada tinggi rekahan 50 ft ke 100ft dan

penurunan terjadi pada ketinggian100 ft ke 150 ft dan

150ft ke 200ft. Dari kesuluruhan kasus penambahan

ketinggian fracture seluruhnya menaikan produksi

kumulatif jika dibandingkan dengan kasus dasar tanpa

menggunakan fracture. Grafik terlampir pada Gambar

12 sampai dengan Gambar 15

5.3 Analisa Produksi Air

Pada model tanpa rekah produksi kumulatif selalu

meningkat dengan pertambahan zona perforasi. Hal ini

disebabkan karena dengan semakin dalam zona yang

diperforasi maka semakin dekat pula dengan zona air.

Jadi walaupun jumlah produksi minyak meningkat, air

yang terproduksikan juga semakin banyak.

Tinggi rekahan menjadi factor yang penting

dalam sedikit banyaknya produksinya air. Dari

keempat kasus yang dianalisis menunjukkan dengan

tinggi rekahan sesuai dapat menurunkan produksi air.

Contohnya pada seluruh kasus dengan tinggi rekahan

50ft. Pada kasus ini trend menunjukkan produksi air

menurun terhadap pertambahan panjang sedangkan

pada kasus tinggi 100ft dan150ft pada kasus 1,2 dan 3

produksi air menunjukkan kenaikan. Pada kasus 4

dengan tinggi rekahan 100ft dan 150ft keberadaan

rekahan membuat produksi air menurun. Hal ini

disebabkan karena pada kasus 4 perforasi sudah dekat

dengan zona air, dengan adanya fracture yang tidak

terlalu dalam (100ft-150) membuat jalur minyak

sehingga produksi airnya berkurang. Data Produksi

kumulatif air terlampir pada tabel 12 dan 13.

5.4 Hasil Perhitungan Keekonomian

Hasil yang didapat dari perhitungan nilai

keekonomisan adalah keuntungan maksimal didapat

pada kasus 3 dengan panjang rekahan 850 ft (Xf=425)

dengan ketinggian fracture 100ft. Hasil perhitungan

terlampir pada tabel 8-11

VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

1. Penambahan panjang rekahan akan

menyebabkan pertambahan pada produksi

kumulatif minyak. Pertambahan ini awalnya

dalam jumlah cukup besar, namun setelah

panjang rekahan tertentu perubahannya tidak

terlalu besar


2. Tinggi rekahan merupakan factor penting

dalam desain geometri rekahan. Dengan

Tinggi rekahan yang tepat selain akan

meningkatkan perolehan juga akan

meminimalisir produksi air

3. Pemilihan zona yang akan di perforasi akan

menentukan kesuksesan dalam hydraulic

fracturing

4. Desain rekahan yang dianjurkan pada studi ini

adalah dengan panjang Xf 425 ft dan

ketinggian 100ft

6.2 Saran

1. Perlu dilakukan studi yang lebih mendalam

dalam optimasi desain rekahan dengan

mempertimbangkan parameter desain rekahan

lainnya dan properti reservoir.

2. Masih perlu analisis nilai keekonomian yang

lebih akurat dan lebih memperhitungkan lebih

banyak aspek untuk mengoptimasi panjang

dan lebar fracture serta zona yang diperforasi

VII. DAFTAR SIMBOL

FCD = dimensionless fracture conductivity

k = permeabilitas reservoir, mD

kf = permeabilitas rekahan, mD

w = lebar rekahan, ft

Xf = setengah panjang rekahan, ft

RF = recovery factor, %

IOIP = initial oil in place, STB

NP = Oil Cumulative Production, STB

VIII. DAFTAR PUSTAKA

1. Suwanda, Teknik Limited Entry dalam Simulasi

Hydraulik Multi Lapisan. Thesis

2. Guo, Boyun., Lyons, W.C., Ghalambor, Ali. (2007):

Petroleum Production Engineering: A Computer-

Assisted Approach, Elsevier Science & Technology

Books.

3. Schlumberger : Introduction to Stimulation,

Kellyvile Training Centre

4. C.T. Montgomery, R.E. Steanson : Proppant

Selection: The Key to Successful Fracture

Simulation.

5. Valko,P.P : Short Course Hydraulic Fracturing,

Texas A&M University, 2005


LAMPIRAN

Gambar 1. Model Reservoir Kasus Dasar

Tabel 1. Properti Batuan

Porositas Permeabilitas Permeabilitas

Vertikal

Tekanan Awal Temperatur P Bubble

20 % 4 md 0.4 md 4000 psi 220 °F 1000 psi

Tabel 2. Properti Fluida

Tabel 3. Kondisi awal Reservoir

Parameter Nilai

Jumlah minyak awal 13.00 MMSTB

Jumlah air awal 15.86 MMSTB

Volume pori berisi hidrokarbon 14155 MRBBL

Parameter Nilai

°API 50

SG Gas 0.65

Kompresibilitas air, psi-1 3.5E-06

Kasus 1

Kasus 2

Kasus 3

Kasus 4


Gambar 2. Tampak Samping, Sebelum dan sesudah di Fracture

Gambar 3. Model Reservoir dengan Rekahan Tampak atas

Gambar 4. Model 2 dimensi PKN Gambar 5. Model 2 dimensi KGD


Gambar 6. Pengurasan Reservoir tanpa rekahan

Gambar 7. Salah satu contoh Pengurasan Reservoir dengan rekahan


Gambar 8. Oil Production Cumulative vs Panjang Rekahan (2 Xf) pada Kasus 1



Gambar 12. Oil Production Cumulative vs Tinggi Rekahan pada Kasus 1



Tabel 4. Nilai Recovery Factor dan Peningkatannya Terhadap Kasus Dasar

Kasus 1

Recovery Factor

Pertambahan RF Terhadap Basecase

Height

Height

Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft

Basecase 7.99 7.99 7.99 7.99 Basecase 0.00 0.00 0.00 0.00

150 8.05 8.09 8.03 8.00 150 0.07 0.10 0.04 0.01

250 8.05 8.09 8.03 8.00 250 0.07 0.11 0.04 0.02

350 8.06 8.10 8.03 8.00 350 0.07 0.11 0.04 0.02

450 8.06 8.10 8.03 8.00 450 0.07 0.11 0.04 0.02

550 8.06 8.10 8.03 8.00 550 0.08 0.12 0.05 0.02

650 8.07 8.10 8.03 8.00 650 0.08 0.12 0.05 0.02

750 8.07 8.11 8.04 8.01 750 0.08 0.12 0.05 0.02

850 8.07 8.11 8.04 8.01 850 0.08 0.12 0.05 0.02

950 8.07 8.11 8.04 8.01 950 0.09 0.12 0.05 0.02

1050 8.07 8.11 8.04 8.01 1050 0.09 0.12 0.06 0.03


Kasus 2

Recovery Factor


Height

Height



150 9.59 9.77 9.43 9.40 150 0.35 0.53 0.20 0.17

250 9.60 9.79 9.51 9.46 250 0.36 0.55 0.27 0.23

350 9.61 9.80 9.51 9.46 350 0.37 0.56 0.27 0.22

450 9.61 9.81 9.51 9.45 450 0.38 0.57 0.28 0.22

550 9.62 9.81 9.52 9.45 550 0.39 0.58 0.28 0.22

650 9.63 9.81 9.52 9.46 650 0.39 0.58 0.29 0.22

750 9.63 9.82 9.53 9.46 750 0.40 0.58 0.29 0.23

850 9.63 9.82 9.53 9.47 850 0.40 0.58 0.30 0.23

950 9.64 9.82 9.54 9.47 950 0.40 0.58 0.30 0.23

1050 9.64 9.82 9.54 9.47 1050 0.40 0.59 0.30 0.24



Kasus 3

Recovery Factor


Height

Height



150 10.64 10.88 10.31 10.08 150 1.01 1.25 0.68 0.45

250 10.71 10.92 10.32 10.15 250 1.08 1.29 0.70 0.52

350 10.74 10.93 10.34 10.15 350 1.11 1.30 0.71 0.53

450 10.75 10.94 10.35 10.16 450 1.13 1.32 0.72 0.53

550 10.76 10.95 10.36 10.16 550 1.13 1.33 0.73 0.53

650 10.77 10.96 10.37 10.17 650 1.14 1.33 0.74 0.54

750 10.77 10.97 10.38 10.18 750 1.14 1.34 0.75 0.55

850 10.77 10.97 10.38 10.18 850 1.15 1.34 0.76 0.55

950 10.78 10.97 10.39 10.19 950 1.15 1.35 0.76 0.56

1050 10.78 10.98 10.39 10.19 1050 1.15 1.35 0.76 0.56


Kasus 4

Recovery Factor


Height

Height



150.00 9.52 9.76 9.52 8.55 150 0.98 1.22 0.98 0.00

250.00 9.58 9.82 9.57 8.55 250 1.03 1.28 1.02 0.01

350.00 9.60 9.85 9.59 8.56 350 1.05 1.31 1.05 0.02

450.00 9.61 9.87 9.61 8.58 450 1.07 1.32 1.06 0.03

550.00 9.62 9.88 9.62 8.59 550 1.07 1.33 1.07 0.04

650.00 9.62 9.88 9.63 8.60 650 1.08 1.34 1.08 0.05

750.00 9.63 9.89 9.64 8.61 750 1.08 1.35 1.09 0.06

850.00 9.63 9.89 9.64 8.62 850 1.08 1.35 1.10 0.07

950.00 9.63 9.90 9.65 8.62 950 1.09 1.35 1.10 0.08

1050.00 9.63 9.90 9.65 8.62 1050 1.09 1.36 1.11 0.08


Tabel 8. Hasil Perhitungan Keekonomian

Kasus 1 Height Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft

0 $41,330,600 $41,330,600 $41,330,600 $41,330,600

150 $41,665,530 $41,823,260 $41,505,390 $41,350,720

250 $41,659,750 $41,832,900 $41,484,050 $41,328,000

350 $41,667,570 $41,839,340 $41,449,910 $41,300,080

450 $41,679,390 $41,841,380 $41,430,570 $41,254,560

550 $41,689,610 $41,838,220 $41,419,230 $41,223,040

650 $41,695,430 $41,830,660 $41,408,290 $41,197,920

750 $41,697,650 $41,820,700 $41,394,950 $41,173,600

850 $41,695,870 $41,806,740 $41,378,010 $41,147,680

950 $41,696,090 $41,791,980 $41,357,870 $41,119,360

1050 $41,686,310 $41,776,020 $41,335,730 $41,088,640 Tabel 9. Hasil Perhitungan Keekonomian


0 $47,830,400 $47,830,400 $47,830,400 $47,830,400

150 $49,650,930 $50,557,860 $48,814,390 $48,643,320

250 $49,689,150 $50,657,500 $49,168,650 $48,923,800

350 $49,724,170 $50,701,140 $49,148,510 $48,847,880

450 $49,756,390 $50,716,380 $49,142,370 $48,799,960

550 $49,784,610 $50,724,420 $49,145,430 $48,770,840

650 $49,807,230 $50,725,260 $49,151,690 $48,753,720

750 $49,821,850 $50,721,300 $49,153,950 $48,739,800

850 $49,830,870 $50,713,340 $49,150,610 $48,723,880

950 $49,833,890 $50,702,580 $49,141,270 $48,704,760

1050 $49,833,310 $50,689,020 $49,126,730 $48,681,640 Tabel 10. Hasil Perhitungan Keekonomian


0 $ 49,865,400 $ 49,865,400 $ 49,865,400 $ 49,865,400

150 $ 55,104,330 $ 56,345,660 $ 53,371,790 $ 52,147,520

250 $ 55,462,550 $ 56,518,100 $ 53,417,250 $ 52,490,400

350 $ 55,604,770 $ 56,587,740 $ 53,465,910 $ 52,470,880

450 $ 55,678,990 $ 56,632,180 $ 53,502,970 $ 52,454,160

550 $ 55,712,810 $ 56,659,820 $ 53,522,830 $ 52,446,640

650 $ 55,732,230 $ 56,678,660 $ 53,543,490 $ 52,440,720

750 $ 55,743,250 $ 56,690,300 $ 53,557,350 $ 52,442,400

850 $ 55,748,670 $ 56,695,140 $ 53,566,410 $ 52,437,280

950 $ 55,750,090 $ 56,693,580 $ 53,565,470 $ 52,425,760

1050 $ 55,748,310 $ 56,687,220 $ 53,557,330 $ 52,407,840


Tabel 11. Hasil Perhitungan Keekonomian


0 $ 44,225,200 $ 44,225,200 $ 44,225,200 $ 44,225,200 150 $ 49,294,930 $ 50,541,860 $ 49,275,590 $ 44,181,320 250 $ 49,574,350 $ 50,837,100 $ 49,480,250 $ 44,183,400 350 $ 49,679,370 $ 50,958,340 $ 49,572,110 $ 44,200,280 450 $ 49,732,790 $ 51,020,780 $ 49,620,370 $ 44,229,960 550 $ 49,759,410 $ 51,056,020 $ 49,655,030 $ 44,254,440 650 $ 49,775,230 $ 51,078,060 $ 49,680,090 $ 44,275,320 750 $ 49,783,450 $ 51,090,100 $ 49,696,350 $ 44,286,600 850 $ 49,786,870 $ 51,093,740 $ 49,703,410 $ 44,288,280 950 $ 49,785,490 $ 51,091,380 $ 49,701,670 $ 44,279,560

1050 $ 49,782,510 $ 51,085,020 $ 49,692,330 $ 44,262,040

Tabel 12 dan Tabel 13. Produksi Kumulatif Air

Produksi Kumulatif Air (Kasus 1) Produksi Kumulatif Air (Kasus 2)

Height

Height

Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft

0 43872.9 43872.9 43872.9 43872.9 113153 113153 113153 113153

150 44424.6 48695.4 51028.1 52564.6 96840.1 122886 133133 137069

250 43731.6 48617.6 51886.8 54231.1 95223.8 121710 133603 139158

350 43116.1 48198.6 52070.2 55029.6 94203 120606 133431 140163

450 42623.7 47681.1 51875.3 55273.3 93441.3 119583 132911 140458

550 42248.7 47198.5 51488.2 55156.3 92841.7 118648 132156 140287

650 41990.4 46828.5 51090.7 54889 92388.8 117860 131328 139821

750 41792.8 46554 50754.7 54601.8 92043.1 117268 130596 139275

850 41685.5 46371.8 50504.3 54354.2 91805.7 116823 130008 138766

950 41606.8 50144.1 50327.7 54164.6 91639.6 116519 129565 138346

1050 41556.2 46159.2 50208.2 54029.9 91533.1 116306 129257 138031

Produksi Kumulatif Air (Kasus 3) Produksi Kumulatif Air (Kasus 4)

Height

Height

Length 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft 50 ft 100 ft 150 ft 200 ft

0 262284 262284 262284 262284 500464 500464 500464 500464

150 216490 227943 303025 323288 405494 373977 405304 534324

250 213477 224255 301207 323821 398277 366146 399513 531371

350 211967 222062 299317 323414 395433 362673 396536 530046

450 210962 220495 297724 322931 393872 360662 394656 528414

550 210219 219357 296548 322223 392976 359335 393123 526903

650 209663 218435 295360 321471 392361 358326 391824 525478

750 209231 217698 294338 320526 391929 357579 390736 524301

850 208933 217135 293438 319764 391616 357039 389892 523362

950 208730 216721 292793 319153 391427 356648 389262 522677

1050 208580 216434 292321 318705 391278 356362 388816 522222

optimasi desain rekahan hidraulik pada · pdf filetujuan dari paper ini adalah melakukan...

Documents