Permeabilitas Adalah Kemampuan Batuan Reservoir

Vanalive - Permeabilitas adalah kemampuan batuan dalam meloloskan fluida reservoir. Mari kita bahas terkait dengan permeabilitas pada batuan ini

vanalive.blogspot.com

Definisi Permeabilitas Batuan

Permeabilitas adalah kemampuan dari suatu batuan dalam meloloskan fluida yang ada pada reservoir. Permeabilitas ini terbagi menjadi tiga yakni permeabilitas efektif, permeabilitas absolute dan permeabilitas relatif. 

Permeabilitas efektif adalah kemampuan batuan dalam meloloskan lebih dari 1 jenis fluida. Minyak atau Gas saja
Permeabilitas absolute adalah kemampuan batuan dalam meloloskan 1 jenis fluida saja. Minyak -Air, Minyak-Gas, Gas-Air
Permeabilitas relatif adalah perbandingan antara permeabilitas efektif dan absolute. 

source : earthresources.vic.gov.au

Permeabilitas ini juga sangat erat hubungannya dengan porositas. Hal ini dikarenakan porositas adalah perbandingan antara volume pori terhadap volume bulk batuan. Makanya reservoir yang baik berasal dari batuan yang porous dan permeable

Baca Juga : Kupas Tentang IPR 

Berdasarkan gambar diatas, batuan yang memiliki pori - pori yang saling berhubungan memiliki nilai permeabilitas yang tinggi karena memiliki kemampuan dalam mengalirkan fluida cair ataupun gas melalui media batuan tersebut. Disisi lain, batuan dengan permeabilitas rendah dapat menyebabkan fluida ini mandek atau terperangkap akibat pori pori yang tidak saling berhubungan

Selain itu hubungan lainnya antara permeabilitas dan porositas adalah

• Semakin baik porositas semakin baik nilai permeabilitas
• Semakin batuan memiliki nilai kompaksibilitas akan memperkecil nilai porositas dan memperkecil nilai permeabilitas

Persamaan Darcy Sebagai Penentuan Nilai Permeabilitas

Henry Darcy (1856) adalah ilmuan yang mengemukakan dengan percobaan untuk menentukan nilai dari permeabilitas batuan

Darcy Law's

Dari gambar di atas Henry darcy mengemukakan bahwa nilai Q μ L / A(h1-h2) adalah konstan dan akan sama dengan nilai dari permeabilitas pada batuan tanpa dipengaruhi oleh cairan, beda tekanan dan dimensi batuan. 

Baca Juga : Modul Teknik Produksi 1 Teknik Perminyakan

Satuan permeabilitas adalah Darcy. Definisi 1 darcy adalah apabila suatu batuan mampu meloloskan fluida dengan laju alir 1 cm3/s dengan viskositas 1 cp sepanjang 1 cm dan mempunyai luas penampang 1 cm2.

Sehingga dari percobaan Darcy tersebut diperoleh persamaan Darcy

Dimana : 

K : Permeabilitas Absolute, (darcy)

Q : Laju Alir, (cm3/sec), (bpd)

μ :  Viskositas Dinamis, (cp)

L : Panjang media, (m), (cm), (ft)

A : Luas Penampang, (ft2), (m2)

P : Tekanan/Presssure, (psi)

Persamaan darcy adalah persamaan paling popular digunakan dalam bidang petroleum engineering untuk menentukan potensial flowrate yang bisa dicapai suatu reservoir. Pada persamaan ada beberapa asumsi yang digunakan oleh darcy

Asumsi Persamaan Darcy

• Aliran Steady State (Mantap)
• Fluida Satu fasa
• Viskositas fluida konstan (tidak berubah - ubah)
• Kondisi aliran isotermal
• Formasi Homogen
• Arah aliran horizontal
• Incompressible fluid

Klasifikasi Nilai Permeabilitas

Menurut Koesoemadinata dibagi menjadi beberapa kelompok

Tight (Ketat)                        < 5 mD
Fair (cukup)                         5 - 10 mD
Good (baik)                         10 - 100 mD
Very Good (baik sekali)      100 - 1000 mD

Faktor - Faktor yang mempengaruhi nilai permeabilitas

Sebaran nilai permeabilitas pada batuan ini bermacam - macam ada yang besar dan kecil, hal ini tergantung pada beberapa faktor 

1. Susunan Butir
2. Ukuran Butir
3. Bentuk Butir
4. Porositas
5. Sementasi
6. Kandungan Clay

Cara menentukan nilai permeabilitas

Terdapat berbagai cara yang dapat dilakukan untuk menentukan nilai permeabilitas dari formasi

• Welltest
• Wireline
• DST (Drill Stem Test)
• Analisa Lab (Coring)
• dsb

Terdapat banyak sekali metoda yang bisa digunakan pada saat ini tentu saja semakin lama perkembangan teknologi akan semakin maju, namun hal tersebut perlu diimbangi dengan keekonomisan tools yang digunakan. 

Baca Juga : Leak off test adalah

Analisa coring adalah analisa yang dinilai paling akurat dalam menentukan nilai permeabilitas pada suatu batuan.

Contoh Nilai Permeabilitas Batuan

Batu pasir kasar                 > 100 D

Batu pasir medium            10 - 100 D

Batu pasir halus                 100 - 1000 mD

Silt                                     0.1 - 100 mD

Clay / Lempung                 0.000001 - 0.1 mD

PENUTUP

Permeabilitas adalah kemampuan dari batuan reservoir dalam meloloskan fluida yang menjadi parameter penting dalam penentuan laju alir suatu sumur produksi sehingga dapat dialirkan dengan optimal ke pemermukaan. Terdapat banyak parameter yang mempengaruhi nilai permeabilitas ini. Porositas menjadi teman karib dari permeabilitas yang tidak bisa lepas satu sama lain, karena saling mempengaruhi kinerja keduannya. 

Demikianlah pembahasan ini, terima kasih sudah berkunjunga

Salam
Vanalive Insight

source :
https://repository.uir.ac.id/
Nurwidiyanto, M. Irham., 2005. "Estimasi Hubungan Porositas dan Permeabilitas Pada Batu Pasir". Berkala Fisika : Undip
https://supergeografi.com/hidrosfer/porositas-dan-permeabilitas/

Modul Teknik Produksi 1

FREE DOWNLOAD MODUL TEKNIK PRODUKSI 1

 Sistem sumur produksi, yang menghubungkan antara formasi produktif dengan separator, dapat dibagi menjadi enam komponen, yakni

Unit Mud Logging Adalah (Pengertian dan Fungsi)

Mud logging adalah analisa secara kontinyu terhadap lumpur pemboran untuk menyellidiki adanya kandungan minyak atau gas dari formasi yang sedang dilakukan suatu pemboran. Metode ini digunakan dalam pemboran eksplorasi kerena mud logging ini merupakan pemeriksaan secara kuantitatif pertama kali dilakukan untuk mendeteksi adanya minyak dan gas dalam lapisan formasi.

Tujuan utama mud logging adalah untuk mengetahui berbagai parameter pengeboran, parameter formasi sumur yang sedang dibor dan pemantauan aktifitas perkerjaan rig pengeboran.

Perusahaan jasa mud logging biasanya dikontrak oleh perusahaan minyak atau oil company untuk memulai aktivitas dengan baik, bekerjasama dengan perwakilan perusahaan minyak, geologi, pengagas rig, dan pihak pihak perusahaan jasa lainnya yang berada dilapangan tersebut. 

BACA JUGA :
Tugas Drilling Engineer
Leak off Test Adalah
Personil dan Tugas Pemboran Minyak

Mud logging unit memantau semua aktivitas, parameter pengeboran dan memberitahukan kepada pihak company man bila ada gejala - gejala yang tidak normal, agar tidak terjadi masalah pada lubang bor. 

Secara umum, berikut adalah tugas - tugas dari engineer dari perusahaan jasa mud logging unit.

• Mengambil sampel serbuk bor (cutting) dan menganalisanya (jenis formasi batuan atau litologi), apakah batuan mengandung hidrokarbon, yang output dibuat dalam bentuk mud log dan presure log.
• Mengamati dan mengukur kadar gas (dengan alat gas chromatograph) yang terkandung atau terbawa di dalam lumpur pengeboran.
• Mencatat dan merekam semua parameter selama aktivitas pengeboran , catatan dan rekaman  pengeboran ini sangat penting bagi rekan company man, drilling engineer dan geologist, karena data tersebut merupakan representatif dari lubang sumur
• Dalam situasi sumur yang sedang bertingkah aneh - aneh biasanya engineer mud logging unit akan mengetahui terlebih dahulu melalui peringatan dari instrumen (sensor - sensor) yang ada di mud logging unit. Setelah itu biasanya engineer akan memberitahu driller atau mud engineer atau pihak - pihak terkait lainnya untuk memverifikasi tentang apa yang mungkin sedang dihadapi selama aktivitas pengeboran
• Menganalisa masalah lubang dengan data parameter yang sudah terekam.
• Memeliharaan dan perbaikan instrumen (sensor - sensor MLU).
• Membuat laporan harian mengenai aktivitas selama pemboran berlangsung dilapanagan tersebut.
• Membuat dan mengatur informasi data parameter dalam bentuk laporan akhir pemboran lubang sumur tersebut secara teknis.
• Menghitung optimasi hidrolika optimum dan baik, perencanaan sistem hidrolika yang tepat dapat menurunkan kemungkinan terjadi masalah lubang sumur dan mempercepat laju pengeboran.

Pengamatan, perekaman dan pencatatan semua parameter drilling dilakukan baik saat driling ataupun pencabutan pipa, tiap lima menit atau jika terjadi perubahan paramater hal ini untuk mengetahui lebih cepat apabila tengah terjadi perubahan paramater atau memudahkan pencarian data apabila suatu ketika terjadi masalah lubang bor. Adapun parameter yang perlu dicatat atau direkam atau diamati adalah

• Kedalaman
• RPM (Rate per Minute)
• WOB (Weight of bit)
• ROP (Rate of Penetration)
• GPM Lumpur
• Tekanan Pipa
• Torsi
• Hook load (beban pipa)
• Komposisi Gas 
• Total volume pit
• Volume penambahan atau penguranan lumpur

Jadi selama proses pengeboran berlangsung MLU adalah mata selama proses pengeboran berlangsung. Merupakan emergency respon plan system (ERP) atau juga berfungsi sebagai early warning sistem bila akan terjadi kondisi - kondisi yang berpotensi mendatangkan masalah yang tidak normal.

Berikut ini merupakan alat - alat yang digunakan pada mud logging sensor

Drilling sensor

• Draw work sensor (Menghitung : Depth, WOB & ROP)
• Heavy sensor (Depth correction sensor on floating rigs)
• Pressure sensor (Menghitung : SPP & WHP)
• Rotary Torque Sensor (Menghitung : TRQ)
• Proximity sensor (Menghitung : RPM & SPM, Tipe : Fixed & Moveable)
• Mud Flow Paddle (Menghitung : Aliran Lumpur dalam Casing)

Mud Sensor

• Pit Level Sensor (Menghitung : Mud pit level, tipe : Floater & Sonic)
• Electromagnetic Flowmeter (Menghitung : Mud Flow in & out)
• Temperature Sensor (Menghitung : Temperatur lumpur in & out)
• Density sensor (Menghitung : Density lumpur)
• Resistivity Sensor (Menghitung : Resersistivity Lumpur)

Selain data cutting yang dianalisa, biasanya MLU juga meliputi penggunaan data dari Gas Chromatograph. Gas Chromatograph adalah instrumen analisis kimia untuk pemisahan bahan kimia dalam suatu sampel kompleks. 

Gas Chromatograph menggunakan tabung pendek beraliran yang dikenal sebagai kolom yang di dalamnya dialirkan gas (gas pembawa, fasa gerak) sambil membawa konstituen sampel yang mengalir dengan laju yang berbeda bergantung pada sifat fisika dan kimia komponen sampel tersebut serta interaksi spesifik dengan pengisi kolom yaitu fasa diam. Setelah sampel keluar di ujung kolom, hasil pemisahan dideteksi dan di-identifikasi secara elektronik. 

Fungsi fasa diam di dalam kolom untuk memisahkan komponen yang berbeda, mengakibatkan masing - masing keluar dari kolom pada saat yang berbeda & waktu retensi. Parameter lain yang dapat digunakan untuk mengubah urutan atau waktu retensi adalah laju aliran gas carrier, panjang kolom dan temperatur.

Demikian penjelasan singkat terkati unit mud logging dalam aktivitas pemboran minyak dan gas. Silahkan ditambahkan jika terdapat kekurangan. Terima kasih

Salam

Vanalive Insight

Tugas Seorang Drilling Engineer

Dalam perencaan pemboran sumur minyak dan gas seorang drilling engineer memegang peranan penting dalam merencanakan dari tahap awal dan akhir pada aktivitas pemboran sumur.

Sebagai Drilling engineer, kamu akan merencanakan, mengembangkan, dan mengawasi operasi yang diperlukan untuk mengebor sumur minyak dan gas. Drilling engineer akan terlibat mulai dari desain sumur awal hingga testing, completion, dan abandontment, dan akan bertanggung jawab atas biaya yang dikeluarkan untuk aktivitas tersebut. 

Secara umum tugas atau job desc dari seorang drilling engineer

Membuat Program Pemboran sumur bekerja sama dengan ahli Geofisika, Geologi, Reservoir dan Produksi

Dalam hal membuat program pemboran yakni dengan mempelajari Offset Data dengan mempelajari laporan pemboran sumur-sumur di sekitarnya untuk mengetahui adanya : zone tekanan tinggi, hilang sirkulasi, kerawanan lubang dsb, yang mungkin ditemukan selama pemboran sumur baru tersebut, agar selalu siap dengan bahan-bahan / langkah-langkah untuk menanggulanginya. 

Trayektori Lubang Sumur

Merencanakan trayektori lubang sumur yang digunakan untuk membuat lubang bor yang optimal. Terdapat bermacam - macam, seperti Vertical Drilling, Directional Drilling dan Horizontal Drilling

Desain BHA (Bottom Hole Assembly)

Merencakan bottom hole assembly yang akan digunakan untuk menembus target lapisan pemboran. Umumnya drilling engineer mereview konsep yang diberikan oleh servis engineer dalam desain BHA terkait skenario yang terbaik untuk digunakan

Pemilihan Pahat (Bit)

Dalam pemilihan jenis - jenis bit, drilling engineer berkoordinasi dengan tim geologi karna terkait dengan lapisan - lapisan yang akan ditembus selama aktivitas pemboran

Desain Lumpur 

Dalam desain lumpur pemboran, drilling engineer akan mereview tim servis engineer yang bertugas merencanakan jenis lumpur yang akan digunakan, sifat fisik dari lumpur tersebut. LIHAT FUNGSI LUMPUR PEMBORAN DISINI

Parameter Pemboran 

Hal ini terkait dengan perencanaan laju penembusan / rate of penetration. Laju penetrasi pengeboran atau rate of penetration diukur melalui perubahan relatif dari posisi blok dalam suatu rentan waktu. Terdapat banyak faktor yang memengaruhi nilai dari ROP diantaranya bahkan bisa jadi belum dikenal. Faktor tersebut dapat dikelompokan menjadi faktor lingkungan dan faktor terkendali 

• Faktor lingkunan seperti  kedalaman, properties formasi, tipe lumpur, density lumpur, tekanan lumpur, ukuran bit, 
• Faktor terkendali seperti perencaan bit, beban pada bit (weight of bit), kecepatan putar, laju alir, hidrolika mata bor, ukuran nozzel bit, geometri motor 

Ukuran bit dan geometri motor harus ditentukan di awal pengeboran dan tidak akan diganti selama proses pengeboran berlangsung. Driller hanya dapat mengubah parameter seperti weight of bit, kecepatan putar dan kecepatan hidrolika untuk mencapai rop yang optimum

Perencanaan Logging 

Tujuan dilaksanakannya Well Logging adalah untuk mendapatkan rekaman log yang detail mengenai formasi geologi dengan menggunakan alat ukur yang dimasukkan kedalam lubang sumur atau lubang bor untuk evaluasi formasi dan identifikasi ciri-ciri batuan di bawah permukaan.

Desain Casing

Casing adalah suatu pipa baja yang di letakan ke dalam lubang sumur pemboran minyak yang bertujuan untuk melindungi lubang sumur dari berbagai ketidak stabilan yang terjadi di dalam lubang sumur pemboran. Casing harus direncanakan agar mampu menahan semua gaya yang bekerja padanya, gaya-gaya yang umum diperhitungkan dalam perencanaan casing adalah External Pressure, Internal Pressure dan Tension Load

Desain Penyemenan

Pada umumnya operasi penyemenan bertujuan untuk melekatkan casing pada dinding lubang sumur, melindungi casing dari masalah-masalah mekanis sewaktu operasi pemboran (seperti getaran), melindungi casing dari fluida formasi yang bersifat korosi dan untuk memisahkan zona yang satu terhadap zona yang lain di belakang casing.

Rencana kebutuhan material pemboran

Rencana kebutuhan material pemboran berkaitan dengan rencana kegiatan pemboran yang mana akan memerlukan material yang banyak namun harus tetap ekonomis. material material ini nantinya juga akan berpengaruh dalam upaya pencegahan dan penanggulanan problem problem yang mungkin terjadi selama aktivitas pemboran berdasarkan offset data sumur lainya.

Komplesi

Well completion adalah persiapan atau penyempurnaan sumur untuk diproduksikan. setelah pemboran telah mencapai formasi yang merupakan terget terakhir dan pemboran telah selesai, maka sumur perlu dipersiapkan untuk diproduksikan. Pada well completion, dilakukan pemasangan alat-alat dan perforasi apabila diperlukan dalam usahanya untuk mengalirkan hidrokarbon ke permukaan. Tujuannya adalah untuk menyerap hidrokarbon secara optimal. Pada perencanaan komplesi ini akan bekerja sama dengan tim produksi

BACA JUGA : 

TAHAPAN PERFORMASI SUMUR MINYAK DAN GAS

INVASI CAIRAN DAN PADATAN PADA LUBANG SUMUR PERMBORAN

Selain tugas teknis, Drilling Engineer juga memiliki tugas non teknis seperti : 

• Menyiapkan Rencana Kerja dan Syarat-Syarat (RKS) serta dokumen-dokumen kontrak yang berhubungan dengan pekerjaan pemboran. 
• Menyiapkan Rencana Kebutuhan Material (RKM) sumur pemboran. 
• Menyiapkan dan melaksanakan Technical Meeting. 
• Menyiapkan dan melaksanakan Pre Spud Meeting. 
• Memonitor dan mengevaluasi pelaksanaan pemboran dengan aktif sehingga program pemboran dilaksanakan dengan baik. 
• Mengevaluasi kinerja pemboran sebagai pembelajaran untuk rencana pemboran sumur berikutnya.
• Memonitor agar pelaksanaan pemboran berwawasan keselamatan lingkungan 
• Menyiapkan ”contigency plan”bila terjadi penyimpangan dari rencana program pemboran.
• Berorientasi kepada optimalisasi biaya pemboran

Demikianlah secara ringkas tugas dari seorang drilling engineer, tugas yang banyak ini juga sebanding dengan income yang akan diraih seorang drilling engineer. Tapi ingat pendapatan besar memerlukan tanggung jawab yang besar.

Silahkan buat rekan rekan yang ingin menambahkan, penulis dengan senang hati menerima masukan atau saran maupun tambahan dari rekan rekan semua. sekian 

Salam

Vanalive Insight

Leak Off Test (LOT) Adalah

Leak off test adalah tes yang dilakukan untuk menentukan tekanan formasi atau tekanan rekah formasi, biasanya dilakukan segera setelah pengeboran di bawah casing shoe yang baru. Selama pengujian, sumur ditutup dan fluida dipompa ke dalam lubang sumur secara bertahap untuk meningkatkan tekanan di dalam formasi. Pada tekanan tertentu, fluida akan memasuki formasi, atau bocor, baik bergerak melalui jalur permeabel di dalam batuan atau dengan menciptakan ruang dengan memecah batuan.

Kenapa perlu dilakukan leak off test pada formasi

1. Untuk menemukan tekanan rekah formasi dan mengkonversi menjadi penentuan mud weight maksimum yang dapat digunakan pada bagian lubang yang akan dibor. 
2. Mengetahui bahwa gradient rekah pada casing shoe tidak selalu menjadi titik terlemah.
3. Menententukan apakah casing shoe perlu di-squezze
4. Menententukan tekanan horizontal minimum 
5. Mengurangi risiko terjadinya lost circulation
6. Menunjukan titik kalibrasi untuk memperkirakan gradien rekah sepanjang kedalaman lubang bor
7. Menunjukan data untuk perhitungan stabilitas pengeboran 
8. Memberikan data yang diperlukan untuk desain injeksi waste disposal
9. Memberikan data yang dibutuhkan untuk desain stimulasi fracturing dan completion

BACA JUGA

Well Completion : Pengertian dan Tujuan

Casing Pemboran Migas 

Sistem Sirkulasi Pemboran Migas

Prosedur Ringkas dari Metode Leak off test 

1. Bor sampai di bawah casing shoe kurang lebih 10 ft formasi baru 
2. Sirkulasi lubang bor dengan lumpur sampai memiliki density yang homogen 
3. Tarik bit di dalam casing shoe, siram pipa permukaan 
4. Tutup BOP 
5. Mulai mencatat data tekanan dan volume minimal sampel setiap 1/4 barel yang dipompakan
6. Pompa dengan kecepatan konstan dengan unit semen 
7. Pompa sampai 1 menit setelah kerusakan formasi terjadi
8. Tutup sumur dengan katup pada unit semen dan catat penurunan tekanan selama 10 menit atau sampai tekanan konstan selama 2 menit 
9. Alirkan kembali dengan cara yang terkontrol hingga 5 bar (70 psi) dalam tekanan tertutup 
10. Catat volume Bleed Back 
11. Matikan katup Bleed off dan ulangi langkah 8 - 10
12. Bleed back dengan cara yang terkontrol
13. Catat Volume Bleed back kembali
14. Bleed off pressure dan buka sumur kemudian jalankan kembali aktivitas pemboran