teori dasar reservoir gas.doc

8/14/2019 Teori Dasar Reservoir Gas.doc

1/48

BAB III

TEORI DASAR

3.1. Klasifikasi Reservoir Gas

Menurut fasanya, reservoir gas dibedakan secara garis besarnya menjadi tiga

kategori, yaitu reservoir gas kondensat, reservoir gas kering (dry gas reservoir) dan

reservoir gas basah, dimana klasifikasinya berdasarkan pada kondisi tekanan dan

temperatur reservoir dalam hubungannya dengan letaknya didaerah dua fasa (gas

atau liquid) didalam sistim diagram fasa tekanan dan temperatur.

3.1.1. Reservoir Gas Kondensat

Produksi dari reservoir jenis ini didominasi oleh gas dan sedikit liquid yang

terkondisi di separator permukaan, berwarna bening, memiliki P! gravity hingga

"#odan $%& berkisar antara ' hingga # mscftstb. Pada kondisi awal, seperti dalam

diagram fasa terletak diantara titik kritik (critical point) dan cricondentherm, fluida

yang terbentuk adalah gas, penurunan tekanan padatemperatur reservoir, akan

melewati garis dew point dan cairan terbentuk di reservoir dan sistim pemipaan danseparator. *iagram fasanya seperti contoh $ambar +.. dibawah ini.

$ambar +.. *iagram fasa reservoir kondensat (*ale -eggs, /0)


2/48

Pada titik , fluida reservoir hanya terdiri dari satu fasa, dengan turunnya

tekanan selama proses produksi, terjadi kondensasi retrograde di dalam reservoir.

Pada saat tekanan mencapai titik 1, yaitu titik embun (dew point), cairan mulai

terbentuk, dengan turunnya tekanan dari titik 1 ke titik +, jumlah cairan bertambah.

Pada titik + ini merupakan titik dimana jumlah cairan mencapai maksimum,

penurunan lebih lanjut menyebabkan cairan menguap, dan sekitar 1'2 mol fluida

yang diproduksikan tetap dalam keadaan cair di permukaan.

3.1.2. Reservoir Gas kering (Dr Gas Reservoir!

Pada $ambar +.1. menunjukan suatu contoh diagram fasa untuk reservoir gas

kering, dimana baik pada kondisi reservoir maupun pada kondisi permukaan fasa

tetap dalam keadaan gas. $as alam jenis ini umumnya terdiri dari methana dengan

sejumlah kecil ethana dan kemungkinan propana. !stilah 34ering5 menunjukkan

bahwa fluida tidak mengandung molekul6molekul hidrokarbon berat yang cukup

untuk membentuk cairan di kondisi permukaan. Produksi di permukaan $%&

biasanya dapat mencapai lebih dari ## mscfstb.

$ambar +.1. *iagram fasa reservoir dry gas(*ale -eggs, /0)


3/48

7ecara teoritikal, gas kering (dry gas) tidak menghasilkan liquid di

permukaan, bila terdapat liquid yang berasosiasi dengan gas pada reservoir jenis ini

hanyalah air, tetapi definisi untuk membedakan antara dry gas dengan wet gas masih

belum jelas.

3.1.3. Reservoir Gas "asa# ($et Gas Reservoir !

8luida pada kondisi reservoir adalah berupa fasa gas dan tetap dalam fasa gas

pada penurunan tekanan pada temperatur reservoir, sehingga selama proses produksi

di permukaan, temperatur mengalami penurunan yang menyebabkan kondensasi di

sistim pipa dan separator permukaan menghasilkan campuran dua fasa, yang

mengandung molekul6molekul hidrokarbon tingkat menengah. *ari $ambar +.+.

dibawah menunjukkan contoh diagram fasa untuk reservoir jenis ini. 4adangkala gas

diproses untuk dipisahkan dan dicairkan menjadi propana dan butana. &eservoir gas

ini biasanya dicirikan dengan hasil produksi $%& permukaan dapat mencapai ##

mscfstb dan gravity minyak hingga mencapai '#o P!.

$ambar +.+. *iagram fasa reservoir wet gas(*ale -eggs, /0)


4/48

3.1.%. Bla&k Oil Sste'

9emperatur kritik pada sisitim ini lebih tinggi daripada temperatur reservoir,

ekspansi isothermal dari fasa cairan menunjukkan gas formasi pada titik gelembung,

dan naiknya volume fas gas yang terus menenrus dengan penurunan tekanan lebih

laju. 4omposisi gas hanya sedikit bervariasi pada perubahan kondisi (kecuali pada

komposisi tangki), gasnya relatif pelan dan menghasilkan fasa cairan separator

menengah.

3.2. Aliran Gas Dala' edia Ber)ori

*engan membuka sumur yang menghubungkan permukaan reservoir gas

akan menimbulkan ketidakseimbangan tekanan dalam reservoir. $radien tekanan

yang ditimbulkan akan menyebabkan fluida (dalam hal ini gas) dalam media berpori

tersebut mengalir kearah sumur. $as yang mengalir ini mempunyai sifat yang khas

yaitu bersifat dapat dimampatkan (compressible). 7ifat khas ini serta rendahnya

harga viscositas menyebabkan aliran gas tersebut mungkin tidak murni laminer

(aliran :iscous), melainkan dipengaruhi pula oleh unsur inersia dan turbulensi. ;al

ini terutama terjadi pada laju produksi yang besar atau pada gradien tekanan yangbesar, seperti aliran didepan lubang sumur.

3.2.1. Karakteristik Regi' Aliran

4etika sumur dibuka, yang sebelumnya berada dalam lingkungan yang stabil,

maka ia akan menimbulkan impuls perubahan tekanan didekatnya. !mpuls ini akan

merambat menjauhi sumur sebagai fungsi dari waktu. 4ecepatan merambat

dipengaruhi oleh sifat batuan berpori dan fluida pengisinya. aliran yang ditimbulkan

dan diamati sumur itu, seperti laju produksi atau tekanan aliran dasar sumur (P wf)

tergantung seberapa jauh perambatan impuls (transient) itu berlangsung. Pada saat

impuls ini akan mencapai batas yang kedap aliran (no6flow boundary). Perubahan

harga Pwf selama aliran transient ini berlangsung dibagi atas tiga periode, yaitu


5/48

3.2.1.1. Aliran anta) (Steady StateFlow!

9erjadi jika kondisi aliran (laju fraksi massa gas) tidak berubah terhadap

waktu. *engan kata lain, aliran fluksi massa gas dari waktu ke waktu. *engan kata

lain, aliran fluksi massa gas dari waktu ke waktu, dari setiap jarak tempuhnya selalu

tetap. =ihat gambar +.0

$ambar +.0. liran &adial 7teady 7tate (Dale Beggs, 1984)

3.2.1.2. Aliran Tidak anta) (Unsteady StateFlow!

9erjadi jika kondisi aliran gas berubah terhadap waktu. >adi aliran massa gas

berubah6ubah pada setiap jarak tempuhnya. $ambar +.'

$ambar +.'. liran &adial ?nsteady 7tate, dengan 9ekanan 7umur 4onstan

(Dale Beggs, 1984)


6/48

3.2.1.3. Aliran Se'i anta)(Pseudo Steady StateFlow!

7ebenarnya merupakan transisi antara kedua aliran sebelumnya. 4onsep ini

dikembangkan untuk test6test sumur dengan cara menjaga laju dipermukaan yang

konstan atau menjaga tekanan yang konstan dipermukaan. *alam hal hubungannya

dengan konsep semi mantap ini, berkaitan erat satu konsep lagi, yaitu konsep aliran

stabil (stabili@ed flow) untuk test sumur. $ambar +.'.

3.2.2. *ersa'aaan Aliran

Masalah yang timbul dalam aliran gas didalam media berpori menuju lubang

sumur, dimana mempunyai persaman cukup rumit sehingga perlu dicari bentuk

persaman yang sederhana yang langsung bisa digunakan dalam praktek (applicable

equation).

Steady state Flow

;ukum *arcy untuk aliran dalam media berpori tersebut dapat

dinyatakan secara grafis, yang disebut dengan grafik kurva !P&. -erdasarkan definisi

> pada persamaan (+6+), untuk suatu saat tertentu dimana Ps konstan dan > juga

konstan, maka variabelnya adalah laju produksi (q) dan tekanan aliran di dasar

sumur (Pwf).

Persamaan (+6+) dapat diubah menjadi alannya penyelesaian dengan metode ini

diilustrasikan dalam skema gambar 060.

$ambar 060. Penyelesaian dengan titik di separator ')

-erbeda dengan metode6metode sebelumnya, maka dalam metode ini

perilaku sistim produksi dibuat dalam satu kurva. Prosedur secara lengkapnya adalah

sebagai berikut

teori dasar reservoir gas.doc

Documents