Acidizing and Wellbore Maintenance ProgramsYogyakarta 4 8 October 2004

MODUL- IPROBLEM SCALE, PENCEGAHAN DANPENANGGULANGANNYA (OVERVIEW)

Penyebab Terbentuknya ScaleJenis ScaleIdentifikasi Terbentuknya ScalePencegahan dan Penanggulangan Scale

Kerusakan FormasiRendahnya produksi sumur merupakan persoalan penting pada industri perminyakanJika Produktifitas reservoar masih tinggi,tetapi laju produksi sumur rendah maka perlu di lakukan:

* Stimulasi dengan asam atau fracturing* Workover untuk melakukan perubahan mekanis dari sumurProblem utama apabila Kemampuan formasi berproduksi masih tinggi sedang laju produksi sumur rendah maka kondisi tersebut diakibatkan oleh situasi di sekitar lubang sumur yang di katagorikan sebagai formation damage,emulsion blocking atau water blocking

Pengaruh Kerusakan Formasi terhadap Kemampuan sumur berproduksi

SCALEHasil kristalisasi dan pengendapan mineral dari air formasi yang terproduksi bersama minyak dan gas

Scale adalah hasil kristalisasi dan pengendapan mineral dari air formasi yang terproduksi bersama minyak dan gas.

Penyebab langsung pembentukan scale adalah penurunan tekanan, perubahan temperatur dan percampuran dua macam air yang susunan mineralnya tidak saling cocok.

TERBENTUKNYA SCALEAir yang mengandung ion-ion yang membentuk komponen-komponen yang kelarutannya terbatasAda perubahan fisis atau komposisi air yang menurunkan kelarutan di bawah konsentrasi yang ada

1.1. PENYEBAB TERBENTUKNYA SCALEBercampurnya dua jenis air yang berbedaPenurunan tekananPerubahan temperaturFaktor lain

Bercampurnya dua jenis air yang berbeda

Apabila terjadi pencampuran dua Jenis air formasi yang mana susunan kimianya berbeda, maka kemungkinan besar akan terjadi reaksi kimia yang membentuk padatan atau kristal yang kemudian akan mengendap.

Penurunan tekanan

Dengan diproduksikannya fluida formasi secara terus menerus tentu akan menyebabkan turunnya tekanan formasi. Penurunan tekanan ini dapat terjadi pada formasi ke dasar sumur, dari dasar sumur ke permukaan dan dari well head ke tangki pengumpul. Dengan turunnya tekanan ini akan menyebabkan terlepasnya CO2 dari ion-ion bikarbonat (HCO3). Adanya gas C02 di dalam air akan membentuk suatu asam yang namanya asam karbonat

Pengaruh Tekanan Terhadap Kelarutan CaCo3

Reaksi Pembentukan Asam

CO2 + H2O > H2CO3H2CO3 > H+ + HCO3-HCO3- > H+ + CO3=

Dari persamaan reaksi di atas, terlihat bahwa semakin bertambahnya CO2 di dalam air, maka air akan bersifat semakin asam (pH-nya turun). Bila ion HCO3- dan Ca++ yang ada di dalam air berasosiasi, maka akan terjadi reaksi:

Ca++ + 2(HCO3) > CaCO3 + C02 + H2O

Persamaan reaksi di atas menunjukkan bahwa endapan CaCO3 cenderung akan terbentuk bila gas C02 teriepas dari air (pH semakin besar)

Perubahan temperatur

Pada perubahan temperatur (kenaikan suhu) maka akan terjadi penguapan, sehingga terjadi perubahan kelarutan dan ini akan mengakibatkan terjadinya pembentukan scale.Faktor lain

1. Makin besar pH2. Terjadinya agitasi (pengadukan) dan turbulensi3. Kelarutan total zat padat

Pengaruh Temperatur Terhadap Kelarutan CaCO3

Pengaruh pH Terhadap Ionisasi Asam Karbonat

1.2. JENIS-JENIS SCALECalcium CarbonatCalcium Sulfate Barium & Strontium SulfateIron Compounds

Tabel 1.1.Scale yang Umum Dijumpai Pada Lapangan Minyak

1.3.Identifikasi Terbentuknya Scale

Analisa Air Formasi

Komponen utama dan sifat air formasi yang penting untuk dipelajari adalah ion-ion dan sifat fisik air formasi yang berhubungan dg pembentukkan scale

Ion-ion meliputi: Ca,Mg, Fe, Ba, Cl, CO3, HCO3 dan SO4

Sifat Fisik Air Formasi Meliputi : pH, Temperatur dan Specifik Grafity

Analisa Laboratorium Analisa Air Formasi

Perhitungan Kecenderungan Pembentukan Scale.

Indeks Stabilitas (Stiff & Davis)SI = pH K pCa pAlkDimana:SI = Stability IndexpH = pH air FormasiK = Konstanta yang merupakan fungsi Komposisi = pH pCa pAlk (grafik)pCa =1/(mol Ca++/lt) (grafik)pAlk = log 1/eqv.total alkalinity/lt (grafik)Total Alk = CO3 = + HCO3-

Contoh Laporan Hasil Analisa Air Formasi

Grafik Penentuan Harga K pada Ca CO3

Grafik Penentuan Harga pCa atau pAlk

Hasil Perhitungan SI digunakan untuk identifikasi terbentuknya Scale dg kriteria:

Jika SI negatif berarti air tidak di jenuhi CaCO3 atau kelarutan yang dihasilkan lebih besar dari padatan yang dilarutkan,pada konsentrasi ini cenderung terbentuk Scale.Jika SI positip berarti air di jenuhi Ca CO3sehing cenderung terbentuk Scale.Jika harga SI = O , berarti air berada dalam kondisi jenuh

1.4 Pencegahan dan Penanggulangan ScalePencegahan terbentuknya scale adalah usaha yang preventif yang dilakukan sebelum terbentuk endapan scale

Apabila endapan scale telah terbentuk maka harus ditanggulangi untuk menghilangkan scale yang telah terbentuk tersebut. Penanggulangan endapan scale ini dapat dilakukan secara mekanik, kimiawi ataupun secara kombinasi antara mekanik dan kimia

Cara untuk menghindari pembentukan scale, yaitu :

Menghindari tercampurnya air yang incompatibelMengubah komposisi air, yaitu dengan cara :Zat-zat kimia pengontrol scale

Mengatasi Endapan Scale :

Menghilangkan Scale di Pipa-Pipa

Dengan kombinasi penggunaan zat kimia dan line Scrapper atau line pigging

Menghilangkan Scale Di dalam Sumur dan Formasi

1.Pembersihan Scale pada tubing dan perforasi2.Pembersihan scale dari ruang pori dan rekahan (Well Stimulation) dengan cara menginjeksikan asam kedalam formasi produktif. Ada 3 metode pengasaman meliputi :a. Matrix Acidizing.b. Acid Fracturing.c. Acid Washing.