WELLTESTING

2

1. WELL TESTING

Pressure Transient analysis yang lazim digunakan dalam industri untuk suatu sumur adalah :

Pressure Drawdown (Uji Alir)

Uji Pressure Drawdown Test yang lebih dikenal dengan Drawdown Test dimulai dengan menyeragamkan semua tekanan di dalam reservoir dengan jalan menutup sumur sementara waktu. Setelah itu surface valve pada kepala sumur dibuka.

Presure Build Up (Uji Tutup Sumur)

Build Up Test dimulai dengan menutup sumur, sehingga tidak terjadi laju alir pada kepala sumur.

Biasanya kedua uji tersebut dilakukan secara berurutan dimana untuk Pressure Drawdown (Draw Down Test), laju alir sumur diusahakan tetap dan tekanan dasar sumur dicatat pada waktu uji tertentu, sedangkan untuk Pressure Buildup, sumur ditutup dan tekanan dasar sumur dicatat

3

Gambar 1 - Laju Alir di Kepala Sumur Terhadap Waktu pada Draw Down Test dan Build Up Test.

Laj

u A

lir d

i kep

ala

sum

ur

q (

bb

l)

Waktu, t (jam)

Buka/AlirTutup

(Draw Down Test) (Build Up Test)

4

Gambar 2 - Tekanan di Dasar Sumur Terhadap Waktu pada Draw Down Test dan Build Up Test.

(Draw Down Test) (Build Up Test)

Tek

anan

Das

ar S

um

ur

p

wf (

BH

P, p

sig

)

Waktu, t (jam)

5

1.1. DRAW DOWN TEST

Pada kesempatan ini akan dipaparkan mengenai Draw down test untuk kondisi :

Laju Alir Konstan Reservoir yang Tidak Terbatas

1. Pada laju alir konstan (setelah tekanan seragam) terlebih dahulu harga tekanan awal (pi) diukur.

2. Lalu sumur diproduksi dengan menjaga laju alir di kepala sumur konstan.

3. Selama menjaga laju alir konstan, harga tekanan alir dasar sumur (pwf) dicatat.

Pelaksanaan Draw down test secara umum adalah sebagai berikut :

6

Tujuan dari Draw down Test adalah :

Penentuan nilai k (permeability)

Penentuan nilai S (Skin Faktor)

Penentuan nilai FE (Flow Efficiency)

Penentuan nilai ri (radius investigation)

7

Persamaan untuk kasus Draw Down dengan laju alir konstan adalah :

S

rc

kt

kh

Bqpp

wt

OOOwfi .869.023.3-

μlog

μ6.162-

2

dimana :

pi = Tekanan reservoir awal, psia

pwf = Tekanan alir dasar sumur, psia

qo = Laju alir minyak, STB/D

ct = Kompresibilitas total, 1/psi

= Faktor volume formasi minyak.S = Faktor skin, dimensionlessk = Permeabilitas, mDh = ketinggian formasi, ft = Porositas, fraksirw = Jari-jari sumur, feet (ft) = Viskositas, cp

oB

8

Terdapat dua variabel (parameter yang berubah), yaitu waktu (t) dan tekanan alir dasar sumur (Pwf), yang sebelumnya telah dicatat terlebih dahulu.

Kemudian kedua variabel ini diplot dalam kertas semilog, dengan : ● Sumbu X adalah time (jam) dan

● Sumbu Y adalah pwf (psi).

Grafik yang terbentuk akan menyerupai garis lurus dengan dengan kemiringan tertentu (m).

9

Mencari harga permeabilitas :

Permeabilitas dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini :

md)(μ6.162 o

mh

Bqk

oo

hBq ooo ,,, Harga merupakan data

m adalah kemiringan grafik semilog plot antara pwf vs. t.

Sehingga dengan memasukkan nilai m dan

maka harga permeabilitas, k, akan diperoleh.

hBq ooo ,,,

10

Mencari Skin Factor :

Skin Factor dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini :

23.3

μlog-

-151.1

2

)1(

wt

hrwfi

rc

kt

m

ppS

Jika nilai S positif, berarti sumur yang diteliti dalam keadaan rusak.

Sedangkan jika nilai S negatif, berarti sumur yang diteliti mengalami perbaikan, seperti pada sumur dengan stimulasi pengasaman dan perekahan hidrolik.

11

Mencari Flow Efficiency :

Flow Efficiency dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini :

Dimana :

essDimensionlFEwfi

swfi

PP

PPP

)psi(.

)..(2,141

hk

Bqp oos

12

Mencari radius investigation :

radius investigation dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini :

(ft)...948

.2/1

t

mi C

tkr

13

Contoh Kasus 1

Sebuah sumur berproduksi konstan pada q = 300 STB/D , sejumlah set data waktu (hrs) dan data tekanan alir dasar sumur (Pwf) yang diketahui adalah sebagai berikut :

rw = 0.3 ft h = 20 ft Pi = 2000 psi = 0.3 = 0.5 cp ct = 1.5 x 10 –6 psi –1B = 1.2 RB/STB

t (hrs) Pwf (psi) t (hrs) Pwf (psi)

0.00 2000 27.00 1698

1.50 1765 35.00 1677

2.50 1745 50.00 1660

4.00 1725 70.00 1633

7.00 1718 100.00 1594

12.00 1711 150.00 1527

18.00 1706

Tabel 1 - Data t (hr) dan pwf (psi) pada Contoh kasus 1

14

Dengan data-data diatas tentukanlah harga :

-m, - k, - Pwf @ t = 1 hour,

-S, - FE - ri

Pembahasan Contoh Kasus 1

Langkah-Langkah Penyelesaian :

1. Plot pada semi log antara time (hr) vs pwf (psia).

Penggambaran secara semi log dimaksudkan agar titik-titik hasil plot berkecenderungan membentuk garis lurus. Lihat Gambar 3.

2. Tarik garis lurus pada titik-titik berkecenderung sama, sehingga didapat harga kemiringan :

m = 29.2 psi/cycle

15

Gambar 3 - Plot pada semi log antara time (hr) vs pwf (psia) Pada Contoh Kasus 1

1690

1700

1710

1720

1730

1 10 100

Flowing Time (hr)

Pw

f (ps

i)

16

3. Penentuan permeabilitas :

4. Penentuan nilai Skin Faktor dan pwf @ t = 1 hour :

- Tentukan dahulu pwf @ 1 hoursdari grafik pada t = 1 hour adalah pwf =1743 psia

- Skin factor :

md1.50)2.29)(20(

)5.0)(2.1)(300)(6.162(μ6.162

mh

Bqk

oo

0.3

23.3)3.0)(105.1)(5.0)(3.0(

1.50log-

2.29

1743-2000151.1

26

x

S

17

5. Penentuan Flow Effesiensi (FE) :

psi1.76

)20)(1.50(

)5.0)(2.1).(300.(2.141.

)..(2,141

hk

Bqp oos

74.017112000

1.7617112000

FE

wfi

swfi

PP

PPP

18

6. Penentuan radius investigation :

Dari grafik, tm didapat sebesar 18 jam.

feet2056

)105.1).(5.0).(3.0).(948(

)18)(1.50(

...948

.

2/1

6

2/1

x

C

tkr

t

mi

19

1.2. BUILD UP TEST

Prosedur pengujian build up adalah dengan memproduksi sumur dengan laju konstan untuk beberapa lama, kemudian menutup sumur (dari permukaan), membiarkan tekanan naik didalam lubang sumur, lalu merekam kenaikan pressure sebagai fungsi dari waktu.

Build test merupakan pressure transient test yang paling sering digunakan.

Pada kesempatan ini akan dibahas Buildup Test dengan menggunakan metode Horner.

20

Tujuan Pressure Buildup :

Menentukan permeabilitas formasi,

Menentukan faktor skin

Menentukan tekanan rata-rata reservoir.

21

Gambar 4 - Sejarah laju Alir untuk Build Up Test.

22

Persamaan tekanan pada Buildup test :

ttthk

Bqpp piws /)(log

.

..6.162

Jika dilakukan plot antara pws vs log[(tp + Δt)/Δt], maka akan diperoleh garis lurus dengan kemiringan sebesar m.

Catatan : Dalam setiap analisis transient (baik build up maupun draw down), harga ”m” yang digunakan adalah nilai mutlaknya (harus positif).

23

Penentuan Permeabilitas Formasi

Dengan mengetahui nilai m, maka harga k dapat ditentukan dengan persamaan berikut :

hm

Bqk

.

..6.162

Penentuan Skin Factor

Sebelumnya terlebih dahulu mencari harga p1hr yaitu harga pws pada (tp + Δt)/Δt = 1

23.3

....log

)(.151.1

2

.1

wt

wfhr

rC

k

m

PPS

24

Contoh Kasus 2

Test presure buildup dilakukan untuk sebuah sumur gas baru pada reservoir yang baru saja ditemukan.

Hasil perhitungan dan sejumlah data yang dibutuhkan diberikan dan ditabelkan pada tabel 2.

gμ gB

tc

h = 28 ft rw = 0.3 ft = 0.18

Tp = 2,000 hours g = 0.7 T = 640 oR (180 oF)

= 0.01885 cp qg = 5,256 Mscf/D = 0.962 RB/Mscf

= 2.238 x 10-4 psia-1 = 0.8678z

Buatlah plot dengan metoda Horner untuk model :

- pws vs. (tp + t)/t, dan

- pws2 vs. (tp + t)/t

25

Pembahasan Contoh Kasus 2

1. Plot pws vs. (tp + t)/t

Hasil plot untuk pws vs. (tp + t)/t adalah Gambar 5.

Gambar 5 - Plot Metoda Horner pws vs. (tp + t)/t; Contoh Kasus 2

26

Langkah-langkah penyelesaian :

a. Hitung slope (gradien kemiringan garis)

m = 2,375 – 2,329.9 = 45.1 psi/cycle

b. Permeabilitas efektif dari gas adalah :

md

mh

Bqk

g

27.12

281.45

01885.0962.0256,56.162

μ6.162

27

c. Perhitungan Skin Faktor

Terlebih dahulu ditentukan tekanan pada 1 jam (hrs) :

(tp+t)/t = (2000+1)/1 = 2,001 p1hr = 2.226 psia

Maka :

09.5

23.33.00002238.001885.018.0

27.12log

1.45

800,1226,2151.1

23.3μ

log--

151.1

2

2

1

wt

wfhr

rc

k

m

ppS

28

2. Plot pws2 vs. (tp + t)/t

Langkah-langkah penyelesaian :

a. Terlebih dahulu dipersiapkan plot antara pws2 vs. (tp + t)/t dan kemudian

dihitung nilai m dari grafik. (Gambar 6)

m = 5.63 x 106 – 5.425 x 106 = 0.205 x 106 psia2/cycle

Gambar 6 - Plot metoda Horner pws2 vs. (tp + t)/ t;

Contoh Kasus 5

29

b. Perhitungan Permeabilitas

c. Perhitungan Skin Faktor

Terlebih dahulu ditentukan nilai P21hr pada (tp+t)/ t = 2,001

Dari grafik dapat dilihat tekanan Pws2 = 4.95 x 106 psia2,

maka nilai skin faktor adalah :

( )( )( )( )( )

( )( )md7.15=

2810x05.2

01885.0868.0640256,5637,1=

mh

zTq637,1=k

5

g μ

69.3

23.33.00002238.001885.018.0

7.15log

1005.2

1024.31095.4151.1

23.3μ

log-

151.1

25

66

2

221

X

XX

rc

k

m

ppS

wt

wfhr

30

2. GAS DELIVERABILITY TEST

Tujuan : Untuk mengetahui potensi maksimal sumur dan kinerja aliran di reservoir pada kondisi steady state sehingga diperlukan waktu yang cukup lama.

Jenis-jenis uji pada Deliverability Testing :

1. Back Pressure Test (Flow After Flow Test)

2. Isochronal Test

3. Modified Isochronal Test

31

2.1. BACK PRESSURE TEST (FLOW AFTER FLOW TEST)

Kunci pada metode flow after flow adalah kestabilan, sehingga metode ini sangat baik apabila dilakukan pada formasi dengan permeabilitas yang besar.

Formasi dengan permeabilitas yang kecil memerlukan waktu yang lama untuk mencapai keadaan stabil.

Gambar 7 menunjukkan bahwa laju alir tidak perlu konstan selama test berlangsung.

32

pWF

t

q

t

q1

q2

q3

q3

pWF1

pWF2

pWF3

pWF4

Gambar 7 - Flow After Flow Test.

33

2.2. ISOCHRONAL TEST

Metode isochronal test tidak berusaha untuk menghasilkan kurva back-pressure yang stabil secara langsung.

Test isochronal berdasarkan pada prinsip bahwa radius pengurasan terbentuk selama periode aliran adalah sebagai fungsi dari waktu dimensionless dan laju alir yang independen.

sehingga, laju alir yang sama dikalikan dengan radius pengurasan akan menghasilkan laju alir yang berbeda.

Gambar 8 menunjukkan isochronal test

34

PR

pWF

q

q1

q2

q3

q4

Extended flow rate q5

t

t

pWF1pWF2

pWF3

pWF4

pWF5

Gambar 8 - Isochronal Test.

35

2.3. MODIFIED ISOCHRONAL TEST

Karakteristik utama dari tes modified isochronal adalah periode alir dan periode shut-in adalah sama.

Modified isochronal test tidak menghasilkan kurva deliverablity sebenarnya tetapi mendekati kurva sebenarnya.

Metoda ini memerlukan sedikit kerja dan waktu untuk menghasilkan hasil yang berguna dibandingkan dengan dua metoda sebelumnya.

Laju yang konstan tidak diperlukan untuk melakukan modified isochronal test

36

t

P

q

q1

q2

q3

q4

Extended flow rate q5

t

pWS1

pWS2

pWS3

pWS4

pWS5

pWS4

pWS3

pWS2

pWS1

Gambar 9 - Modified Isochronal Test.

37

ABSOLUTE OPEN FLOW POTENTIAL

Absolute Open Flow Potensial (AOFP) adalah :

Parameter yang biasanya digunakan untuk mengkarakterisasi atau membandingkan kemampuan sumur gas terhadap referensi tekanan tertentu, yaitu pada saat tekanan alir dasar sumur = 0 (pwf = 0).

Terdapat dua cara untuk menghitung AOFP, yaitu : Metode simplified

Metode LIT

38

Persamaan yang digunakan untuk metode simplified adalah :

persamaan yang digunakan untuk metode LIT adalah :

atau :

n2wf

2

rsc ppCq

222 214244350

47203272Dq

kh

zT.s.

r

r.log

hk

zTqPP

w

ewf

: dengan,222bqaqPP wf

hk

zTDb

sr

r

hk

zTa

w

e

2.1424

435.0472.0

log3272

39

Contoh Kasus 3

Tes flow-after-flow dilakukan pada sumur dengan tekanan reservoar yang rendah dimana permeabilitas-nya tinggi.

32wf

2r 10x)pP( qsc, Mscfd pwf, psia

0 201 40.4

2.73 196 1.985

3.97 195 2.376

4.44 193 3.152

5.55 190 4.301

Tentukan :

1. Harga n dan C

2. AOF

3. Laju alir pada pwf = 160 psi

Tabel 2 - Data Flow After Flow.

40

Gambar 10 - Plot qsc Vs p2

1

10

100

1 10 100

q, MMscfd

Dp

2 x

10-3

, p

si-1

41

Gambar 10. menunjukkan plot antara qsc Vs p2.

Dari tes 1 dan 4 digunakan untuk menentukan harga n.

menentukan C dengan tes ke-4:

)p(log)(p log

q logq logn

24

21

41

92.0)3^10x301.4log()3^10x985.1log(

)5550log()2730log(n

64.192.0n2wf

2r

sc

psia

Mscfd52.2

)3^10x301.4(

5550

)pp(

qC

42

sehingga, persamaannya adalah :

1. qsc = 2.52 (pr2 – pwf

2)0.92

2. untuk pwf = 0, qsc = 45,579 Mscfd

3. untuk pwf = 160 psia, qsc = 17,300 Mscfd

43

Contoh Kasus 4

Diketahui data perhitungan sebagai berikut :

wfp gq 2wf

2pp gwf

22q/pp

(psia) (MMscf/D) (psia2) (psia2/MMscf/D)

408.2403.1394.0378.5362.614.7

04.2289.265

15.55220.177AOF

-4,138

11,39123,36535,148

166,411

-964.91,2291,5021,742

-

2.406p

Perkirakan harga AOF dari data test tersebut dengan menggunakan :

a. Metode Empirik

b. Metode Teoritis

44

a. Metode Empirik

Dari plot (p-2 – pwf2) vs. qg pada log-log paper, dan ekstrapolasi plot ini

terhadap (dimana pwf = 0 psig atau 14.7 psia), AOF 60 MMscf/D.

Slope dari kurva ini, 1/n, adalah :

sehingga, n = 0.690.

.449.1

77.1

5.42log

10

10log

qlogqlog

pplogpplogn/1

3

5

1,g2,g

1

2wf

2

2

2wf

2

45

Diperoleh persamaan deliverabilitas empirik adalah :

(data ini diplot di Gambar 11)

01508.0

10

5.42

pp

qC

690.05

n2

wf

2

g

690.02

wf

2

g pp01508.0q

46

y = 49.488x2 + 728.46x + 234.06

1.E+03

1.E+04

1.E+05

1.E+00 1.E+01 1.E+02

Qg

P2

-Pw

f2

Gambar 11 - Metode Empirik.

47

b. Metode Teoritis

• Persamaan deliverabilitas empirik adalah :

• Penyelesaian untuk a dan b, diperoleh a = 773 dan b = 47.17. Maka persamaan deliverabilitas teoritik tersebut adalah:

• Kita dapat menampilkan persamaan kuadratik untuk AOF, yaitu :

ggwf22

bqaq/pp

2

wf

2

g2

g ppq773q17.47

0411,166q773q17.47 g2

g

48

• Maka AOF adalah :

• Gambar 12 adalah plot vs. qg untuk data test.

D/MMscf8.51AOFqg

gwf22

q/pp

49

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

0 4 8 12 16 20 24

Qq

(P2

-Pw

f2)/

Qg

Gambar 12 - Metode Teoritis.

50

Tabel 3 - Perbandingan Empirik dan Teoritis

Pwf QgEmpirik Teoritis Teoritik

P2-Pwf2 (P2-Pwf2)/Qg P2-Pwf2

408.2 0 - - -

403.1 4.228 4138 964.9 4111.45

394 9.265 11391 1229 11210.93

378.5 15.552 23365 1502 23430.45

362.6 20.177 35148 1742 34800.26

14.7 AOF 166411 -  

51

Hasil analisa dengan metoda teoritik adalah sebagai berikut :

Ekstrapolasi plot pada Gambar 11 diperoleh persamaan : y = 49.488x2 + 728.46x + 234.06

Pada kasus ini, masukan (p2 - pwf2) = 166411 pada persamaan ekstrapolasi.

Diperoleh AOF = 60 MMScf/d