sifat fisik batuin reservoir

Sifat Fisik Fluida Reservoir

SIFAT FISIK FLUIDA RESERVOIR

Kelakuan sifat-sifat fisik fluida reservoir diperlukan untuk evaluasi kinerja

reservoir. Sifat fisik fluida reservoir minyak dapat diperoleh dari pengolahan data

hasil percobaan di laboratorium, atau apabila data tersebut tida k tersedia, dapat

dilakukan penentuannya dengan metoda korelasi. Sifat -sifat fisik fluida reservoir

minyak yang dimaksud antara lain :

TEKANAN GELEMBUNG/TEKANAN SATURASI (p b)

Tekanan gelembung didefinisikan sebagai tekanan di mana saat pertama

kali terjadi gelembung gas ke luar dari fasa minyak. Penentuan tekanan

gelembung dapat dilakukan dengan berbagai cara. Beberapa contoh metode

yang digunakan antara lain :

a. Percobaan di laboratorium dengan menggunakan sampel dari lapangan

dengan menggunakan metode Flas h Liberation (gambar 1) atau

Differential Liberation (gambar 2). Prinsip dari kedua metode diatas adalah

dengan mengukur tekanan pada saat fluida mengeluarkan gelembung

pertama kali pada saat tekanannya diturunkan.

b. Dengan menggunakan korelasi, misalnya ko relasi Standing yang

mempunyai persamaan:

4.1Y2.18bp

dimana, API0.0125-T0.00091

0.83

10 xgsRY


KELARUTAN GAS DALAM MINYAK (R so)

Kelarutan gas dalam minyak didefinisikan sebagai jumlah gas yang terlarut

(SCF) di dalam minyak (STB) pada kondisi teka nan dan temperatur tertentu.

Gambar 3 menunjukkan kelakuan R so terhadap tekanan pada saat tekanan

gelembung, harga Rso mencapai maksimum karena jumlah gas yang terlarut

pada saat tersebut belum ada gas yang ke luar dari minyak atau pada saat

jumlah gas terbanyak berada di dalam minyak. Secara matematis R so dapat

dituliskan sbb :

dar, STBtanndisi ski pada kotanasukyak yang mminVol.dar, SCFtansa kondisiksikan padng diproduVol gas ya

soR

Penentuan kelarutan gas dalam minyak (R so) dapat dilakukan dengan

berbagai cara. Beberapa contoh metode yang digunakan adalah :

a Percobaan yang dilakukan di laboratorium dengan menggunakan metode

Flash Liberation dan Differential Liberation yang digabung dengan metode

separator test. Persamaan yang dihasilkan adalah :

- Untuk p pb :

Rso = RSSb

- Untuk p < pb

oDb

oSbSDbsDSSbso B

BRRRR

dimana :

stb/scftankiminyakdiVolume

tankidigas Volume+separatordigasVolumesSbR

)stb/scf(V

percobaanselamadilepaskanyanggasvolumetotalJumlahROR

SDb

)stb/scf(V

dimaksudang ytekanansampaidilepaskan yanggasvolumeJumlahR

ROR

SDb

SD


b. Dengan menggunakan korelasi, misalnya korelasi Standing yang

mempunyai persamaan :

T00091.0API0125.0X

10x4.12.18

bpR

2048.1

Xgs

00

Reservoir pressure, psig

Pb

Solu

tion

gas-

oil r

atio

, Rs,

scf/S

TB

Gambar 3Kelarutan Gas dalam Minyak sebagai Fungsi Tekanan

)stb/bbl(tankididitemukan yangminyakVolume

rkeseparatomenujucelldarianterkeluark yangminyakVolume

BOSb

)stb/bbl(tankididitemukan yangminyakVolume

percobaanselamadilepaskan yangcelldari yangminyakVolumeBODb


FAKTOR VOLUME FORMASI MINYAK (B o)

Faktor volume formasi minyak di definis ikan sebagai volume minyak pada

kondisi reservoar (res. bbl) dibagi dengan volumenya pada kondisi standar

(STB). Gambar 4 menunjukkan kelakuan B o terhadap tekanan. Pada saat

tekanan lebih besar dari pb, Penurunan tekanan dari tekanan awal menyebabkan

berkembangnya volume minyak di reservoar sehingga harga B o membesar.

Setelah melewati harga pb, penurunan tekanan lebih lanjut menyebabkan gas ke

luar dari minyak yang secara kuantitatif lebih besar dari pengembangan minyak

akibat penurunan tekanan tersebut seh ingga didapatkan volume minyak di

reservoir mengecil dan harga B o mengecil. Secara matematis, B o dapat

dituliskan sbb :

dar, STBtanndisi ski pada kotanasukyak yang mminVol.r, bbli reservoaada kondisterlarut pyak + gasminVol.Bo

Penentuan faktor volume formasi minyak (B o) dapat dilakukan dengan

berbagai cara. Beberapa contoh metode yang di gunakan adalah :

a. Percobaan di laboratorium dengan menggunakan metode flash liberation

dan differential liberation. Persamaan yang dihasilkan adalah :

- Untuk p pb :

STBBBLBx

VV

B oSbFLb

to

dimana subskrip FL artinya yang dihasilkan Flash Liberation.

- Untuk p < pb

oDb

oSboDo B

BBB

di mana BoD & BoDb dihasilkan dari differential liberation.

b. Dengan menggunakan korelasi misalnya korelasi Standing yang mempunyai

persamaan :


175.15.0

o

gso

4o T25.1R10x47.1972.0B

FAKTOR VOLUME FORMASI GAS (B g)

Faktor volume formasi gas didefinisikan sebagai volume gas pada kondisi

reservoar (res. bbl) dibagi dengan pada kondisi standar (SCF). Gambar 5

menunjukkan tipe kinerja Bg terhadap tekanan.

Penentuan faktor volume formasi gas (B g) dapat dilakukan dengan berbagai

cara. Beberapa contoh metode yang digunakan adalah :

a. Percobaan di laboratorium dengan menggunakan metode flash liberation dan

differential liberation. Persamaan yang dihasilkan adalah :

01,0


Pb

Oil

form

atio

n vo

lum

e fa

ctor

, Bo,

res

bbl/S

TB

Gambar 4Faktor Volume Formasi Minyak sebagai Fungsi Tekanan

1,8


SCF/bblpzT0.00502=B

dan;Tp,V

Tp,Vz

g

resscscg

sresresg

a Dengan menggunakan korelasi misalnya korelasi Ab u Kassem yang

mempunyai persamaan :

SCFBBLres

pzT00502.0Bg

dimana,

2pr11

3pr

2pr

2pr1110

2pr

2pr8pr79

2pr

2pr8pr76

pr5

pr54

pr43

pr3pr21

A-EXPT A1 A+

TA+TA A-TA+T A+A+

TA+TA+T A+TA+A1z

dengan konstanta :

A1 = 0.3265 A2 = - 1.07 A11= 0.7210

A3 = - 0.5339 A4 = 0.01569

A5 = - 0.05165 A6 = 0.5475

A7 = - 0.7361 A8 = 0.1844

A9 = 0.1056 A10 = 0.6134


FAKTOR VOLUME FORMASI TOTAL (B t)

Faktor volume formasi total adalah sifat turunan dari sifat -sifat yang telah

dibahas di depan. Gambar 6a menunjukkan konsep faktor volume formasi total

yang didefinisikan sebagai B t = Bo + Bg (Rsob - Rso), Di mana Rsob adalah Rs pada

pb. Sedangkan Gambar 6b menunjukkan perbandingan antara B o dan Bt.

Penentuan faktor volume formasi total (B t) dapat dilakukan dengan berbagai


a. Percobaan di laboratorium dengan mengg unakan metode flash liberation dan

differential liberation. Persamaan yang dihasilkan adalah :

oDb

oSbtDt B

BxBB

b. Dengan menggunakan korelasi misalnya korelasi Havlena Odeh yang

mempunyai persamaan : SSbgot RRBBB

01,0

Reservoir pressure

Gas

form

atio

n vo

lum

e fa

ctor

, Bg

Gambar 5Faktor Volume Formasi Gas sebagai Fungsi Tekanan


Pb

Bo

g

Bo

Bg (Rsg –Rs)

Oil

Oil

Hg

Hg

Gas

Gambar 6aFaktor Volume Formasi Gas sebagai Fungsi

Tekanan

01.0


Tota

l for

mat

ion

volu

me

fact

or, B

t, re

serv

oar b

bl/S

TB

Gambar 6bFaktor Volume Formasi Total sebagai Fungsi Tekanan

2.0

Pb

Bt

Bo


KOMPRESIBILITAS (C)

Kompresibilitas merupakan perubahan volume pada tekanan dan temperatur

tertentu dan mempunyai hubungan dengan sifat fisik fluida yang lain . Gambar 7

dan 8 masing-masing menunjukkan kelakuan kompresibilitas minyak dan gas

terhadap tekanan.

Penentuan faktor volume formasi total (B t) dapat dilakukan dengan berbagai


a. Percobaan di laboratorium dengan menggunakan metode flash liberation

dan differential liberation. Persamaan yang dihasilka n adalah :

- Untuk p pb :

21

2FLbt

1FLbto pp

VVVV

lnC

- Untuk p < pb :

SD

oDg

p

SD

oDo R

BBRB

1C

b. Dengan menggunakan korelasi tertentu yang mempunyai persamaan :

- Untuk minyak :

bso

go

oo

bo

oo

pp,dp

dRB

dpdB

B1C

pp,dp

dBB1C

- Untuk gas :

dpdB

xBC

atau,dp

dBB1C

ggg

g

gg


00


Coe

ffici

ent o

f iso

ther

mal

com

pres

sibi

lity,

co,

psi-1

Gambar 7Kompresibilitas Minyak sebagai Fungsi Tekanan

1000

Pb

00

Reservoir pressure

Gas

form

atio

n is

othe

rmal

com

pres

sibi

lity

of g

as, p

si-1

Gambar 8Kompresibilitas Gas sebagai Fungsi Te kanan

5000


DENSITAS DAN SPESIFIK GRAVITY ( dan )

Densitas merupakan nilai kerapatan suatu fluida yang merupakan

perbandingan antara massa fluida terhadap volume fluida. Sedanagkan spesific

gravity mempunyai hubungan perbandingan antara densitas minyak terhadap

densitas udara.

Penentuan densitas () terutama minyak dapat dilakukan dengan berbagai


a Percobaan di laboratorium dengan menggunakan SG meter atau

penimbangan dengan piknometer, sedangkan untuk gas dengan

menjumlahkan antara perkalian fraksi komponen gas dibagi dengan berat

udara pada T standar.

a Menggunakan korelasi yang berhubungan sehingga ditemukan juga

persamaan antara spesific gravity dan oAPI . Persamaan yang dihasilkan

untuk minyak dan gas

API5.1315.141SGoooil

w

o

Terlihat jelas, makin tinggi oAPI akan makin rendah o.

Untuk gas specific gravity dirumuskan sebagai :

udara

gggasSG

VISKOSITAS ()

Viskositas merupakan nilai kekentalan suatu fluida. Pada fluida minyak

mempunyai kelakuan seperti tampak pada Gambar 9. Di atas pb, viskositas

minyak menurun terhadap turunnya tekanan secara hampir linier dan tidak


tajam. Sedangkan di bawah pB, harga viskositas bertambah secara exponensial.

Fenomena ini dapat dijelaskan sebagai berikut:

Pada saat tekanan diatas p b, penurunan tekanan menyebabkan

pengembangan minyak lebih mudah sehingga viskositas turun. Sedangkan

setelah melewati pb, jumlah gas yang barada dalam minyak berkurang terus

dengan turunnya tekanan sehingga minyak makin mengental atau makin sulit

mengalir.

Viskositas gas berkurang dengan turunnya tekanan, Gambar 10, karena

molekul-molekulnya makin berjauhan dan bergerak lebih bebas. Gambar 10

juga menunjukkan pengaruh temperatur yang berlawanan antara kondisi

tekanan tinggi dan tekanan rendah. Pada tekana n tinggi, viskositas gas turun

dengan naiknya temperatur.

Penentuan viskositas () dapat dilakukan dengan berbagai cara. Beberapa

contoh metode yang digunakan adalah :

a. Percobaan di laboratorium dengan menggunakan Ostwald Viscosimeter

atau alat-alat yang lain.

b. Menggunakan korelasi misalnya korelasi yang dikembangkan oleh Vasques

& Beggs (P>Pb) dan Beggs & Robenson (P<P b dan P= Pb) untuk minyak dan

Lee, Gonzales, Eakin untuk gas. Persamaan viskositas untuk minyak :

Untuk p > pB

pCCEXPCpCB

dan

pp

4321

BboBo

dimana:

moB adalah viskositas pada tekanan gelembung,

C1 = 2.6, C2 = 1.187, C3 = -11.513,dan C4 = -8.98x10-5.


Untuk p < pb dan p=pb,

Boo DA

di mana dari Ng dan Egbogah :

Tlog5644.0 API025086.08653.11 +μloglog od

338.0s

515.0s

150R44.5B

100R715.10A

00,0


Oil

visc

osity

,o,

cp

Gambar 9Viskositas Minyak sebagai Fungsi Tekanan

1000

Pb


Faktor Deviasi Gas (Z)

Faktor deviasi gas didefinisikan sebagai perbandingan antara volume

gas pada tekanan tertentu dengan volume gas tersebut apabila berperilaku

seperti gas ideal pada kondisi yang sama, atau dapat ditulsakan sebagai berikut:

Z = Volume nyata / Volume ideal

Gambar 9 adalah skema perilaku faktor deviasi sebagai fungsi tekanan.

Reservoir pressure

Gas

vis

cosi

ty,

g

00

Gambar 10Viskositas Gas Sebagai Fungsi Tekanan

Increasing T


00 Pressure, p

Gambar 11Faktor Deviasi Gas sebagai Fungsi Tekanan

Com

pres

sibi

lity

fact

or, z

1.0

z approaches 1.0 as p approaches 0i.e., gas acts like ideal gasat low pressure

In low pressure range, actual V lessthan ideal V

At higher pressures, actual Vgreater than ideal V

sifat fisik batuin reservoir

Documents