Fluida Reservoir

Fluida reservoir diklasifikasi berdasarkan beberapa parameter yaitu:

• GOR pada saat awal produksi
• API Gravity
• Warna dari fluida ketika di stock tank

Berikut ini tabel matriks klasifikasi fluida reservoir

Dari tabel diatas diketahui bahwa jenis fluida reservoir adalah sebagai berikut:

1. Black Oil

Fluida terdiri dari rantai hidrokarbon yang besar, berat dan tidak mudah menguap. Hal ini dapat dilihat dari diagram fasanya (Gambar 1), pada diagram fasa tersebut dapat dilihat bahwa Temperatur Kritis (Tc) lebih besar daripada Temperatur  reservoir (Tr). Pada saat Pr lebih tinggi dari Pb, fluida dalam kondisi tak jenuh (undersaturated) dimana pada kondisi ini minyak dapat mengandung banyak gas. Ketika tekanan reservoir (Pr) turun dan dibawah tekanan gelembung (Pb) maka fluida akan melepaskan gas yang dikandungnya dalam reservoir hanya saja pada separator jumlah cairan yang dihasilkan masih lebih besar.

Gambar 1

2. Volatile Oil

Terdiri dari rantai hidrokarbon ringan dan intermediate sehingga mudah menguap. Temperatur kritis (Tc) lebih kecil daripada black oil bahkan hampir sama dengan Temperatur reservoirnya (Tr). Rentang harga temperatur cakupannya lebih kecil dibandingkan black oil. Penurunan sedikit tekanan selama masa produksi akan mengakibatkan pelepasan gas cukup besar di reservoir. Jumlah liquid yang dihasilkan pada separator lebih sedikit dibandingkan black oil. Gambar 2 menunjukan sifat dari fluida jenis Volatile Oil (minyak yang mudah menguap).

Gambar 2

3. Retrograte Gas

Pada kondisi awal reservoir fluida berbentuk fasa gas, dengan seiring penurunan tekanan reservoir maka gas akan mengalami pengembunan dan terbentuklah cairan direservoir. Diagram fasa dari retrograde gas (Gamabr 3) memiliki temperatur kritik lebih kecil dari temperatur reservoir dan cricondentherm lebih besar daripada temperatur reservoir. Cairan yang diproduksi inilah yang disebut dengan gas kondensat.

Gambar 3

4. Wet Gas

Wet gas terjadi semata-mata sebagai gas di dalam reservoir sepanjang penurunan tekanan reservoir. Jalur tekanan, garis 1-2, tidak masuk ke dalam lengkungan fasa (Gambar 4). Maka dari itu, tidak ada cairan yang terbentuk di dalam reservoir. Walaupun demikian, kondisi separator berada pada lengkungan fasa, yang mengakibatkan sejumlah cairan terjadi di permukaan (disebut kondensat). Kata “wet” (basah) pada wet gas (gas basah) bukan berarti gas tersebut basah oleh air, tetapi mengacu pada cairan hidrokarbon yang terkondensasi pada kondisi permukaan.

Gambar 4

5. Dry Gas

Dry gas terutama merupakan metana dengan sejumlah intermediates. Gambar 5 menunjukkan bahwa campuran hidrokarbon semata-mata berupa gas di reservoir dan kondisi separator permukaan yang normal berada di luar lengkungan fasa. Maka dari itu, tidak terbentuk cairan di permukaan. Reservoir dry gasbiasanya disebut reservoir gas.

Gambar 5

Sumber:

HWU, 2005, Reservoir Engineering

Pertamina, Teknik Reservoir (Manajemen Produksi Hulu)

Tekanan Fluida Pada Sistem Hidrokarbon

Reservoir minyak dan gas ditemukan pada kedalaman tertentu di bawah permukaan bumi, dimana pada kedalaman tersebut terdapat dua sistem tekanan yang bekerja yaitu tekanan yang diakibatkan oleh berat beban lapisan permukaan bumi atau yang lebih dikenal tekanan overburden (Overburden Pressure) dan tekanan kolom fluida itu sendiri. Adapun gradien tekanan overburden adalah 1 Psi/ft sehingga

Pov = 1 D, (D=Depth)

Tekanan fluida pada reservoir hidrokarbon ditentukan oleh tekanan fluida air (Pw) disekitar reservoir. Tekanan fluida air (Pw) dinyatakan dalam persamaan berikut ini:

dimana gradien tekanan untuk tiap jenis fluida dipengaruhi oleh specific gravity jenis fluida tersebut. Gradien tekanan untuk beberapa jenis fluida pada sistem reservoir adalah :

Berikut ini gambaran hubungan antara tekanan overburden dan tekanan kolom fluida pada sistem reservoir:

Sumber:

Heriot Watt Univ, 2005, Reservoir Engineering

Diagram Fasa dan Jenis Reservoir

Secara kimiawi, minyak dan gas bumi terdiri dari molekul-molekul yang tersusun dari unsur kimia hidrogen (H) dan karbon (C) dengan ikatankimia tertentu. Komposisi ikatan molekul-molekul tersebut dapat berbeda satu sama lain; yaitu mempunyai proporsi yang beraneka ragam. Suatu jenis hidrokarbon yang ditemukan di suatu tempat, akan sangat jarang dapat ditemukan di tempat lain dengan komposisi yang sama persis. Selanjutnya, komponen hidrokarbon juga dapat terbentuk menjadi ikatanyang sangat rumit. Tergantung ikatan antara atom-atom C dan H, hidrokarbon dapat berupa hidrokarbon ringan, seperti gas, atau dapat pula berupa minyak berat. Semakin banyak komponen ringan yang terbentuk maka semakin banyak gas yang akan dihasilkan. Sebaliknya, semakin banyak komponen berat yang terbentuk, maka semakin banyak minyak yang akan dihasilkan.
Keberadaan fasa hidrokarbon – apakah itu berupacairan, yaitu minyak, atau gas – tergantung pada tekanan reservoir. Jika tekanan berubah maka keberadaan fasa juga berubah. Bila tekanan naik, maka molekul tertekan untuk bersatu bersama-sama sehingga cenderung untuk menjadi cairan. Sebaliknya bila tekanan berkurang, maka gas akan mengembang dan cairan akan menguap dan berubah menjadi gas. Keberadaan fasa hidrokarbon juga dipengaruhi oleh temperatur. Bila temperatur naik, maka molekul mendapat energi kinetik yang tinggi, sehingga terjadi kecenderungan cairan untuk menjadi gas. Sebaliknya bila temperatur turun, maka terjadi kondensasi dimana gas menjadi cairan. Karena perubahan tekanan dan temperatur tersebut maka dapat terjadi perubahan fasa selama perjalanan hidrokarbon dari reservoir ke permukaan pada waktu hidrokarbon tersebut diproduksikan. Keadaan ini biasanya digambarkan oleh yang apa yang disebut dengan diagram fasa. Dengan diagram fasa ini maka reservoir dapat dibagi menjadi beberapa jenis tergantung keberadaan fluidanya, yaitu:

• Reservoir minyak
• Reservoir gas
• Reservoir kondensat

Berikut Diagram Fasa P vs T

Sumber:

Permadi, Asep K, 2004, Diktat Teknik Reservoir I, ITB, Bandung

Jenis batuan Reservoir

Hampir sebagian besar reservoir minyak dan gas bumi terdapat pada batuan sediment yaitu pada batupasir (sandstone) dan karbonatlimestone

a. Reservoir batupasir (sandstone reservoir)
sebagian besar (80%) reservoir yang ditemukan berada pada reservoir batupasir dan hampir 60% -nya mengandung minyak bumi.struktur reservoir ini berlapis – lapis, hal ini sebagai akibat proses pengendapan batupasir seperti pada daerah pantai, dan delta

b. Reservoir Karbonat (carbonate reservoir)
batuan karbonat terbentuk karena:
– detritial
– constructed, seperti terumbu karang
– chemical, terbentuk oleh pengendapan bicarbonate dan berasal darimarine muds

berikut ini jenis batu pasir dan limestone

Sifat Fisik Batuan Reservoir (Reservoir Rock Properties)

beberapa point penting dalam mempelajari sifat fisik batuan diantaranya adalah mempelajari porositas, permeabilitas, saturasi, rock kompresibilitas.

1. Porositas

Dalam struktur batuan terdiri dari bagian solid (padatan) dan void (ruang kosong). porositas batuan didefinisikan sebagai fraksi dari volume total batuan berongga atau perbandingan antara ruang berpori dengan volume total batuan (bulk volume) yaitu seperti berikut ini:

Porositas dibedakan menjadi dua macam:

• Porositas Absolut (volume total pori – pori baik connected maupun unconnected)
• Porositas Efektif (volume pori-pori yang saling berhubungan)

2.Permeabilitas 

Permeabilitas suatu batuan berpori adalah kemudahan fluida untuk mengalir melalui batuan berpori tersebut pada suatu gradien tekanan tertentu. Satuan yang digunakan adalah Darcy atau milli-Darcy (mD). Batuan berpori mempunyai permeabilitas 1Darcy apabila fluida dengan viskositas 1 cp, mengalir melalui batuan ini yang bersisi 1 cm dengan laju aliran 1 cm3/detik pada perbedaan tekanan sebesar 1 atm.

Permeabilitas reservoir dianggap ekomomis untuk dikembangkan adalah dikisaran 20 < K < 500mD

3. Saturasi
Rongga di dalam batuan berpori sebagian dapat berisi cairan dan sebagian lagi berisi gas. Fraksi volume rongga atau pori-pori yang diisi cairan dinyatakan sebagai saturasi cairan, yang didefinisikan sebagai perbandingan antara volume cairan dengan volume pori-pori keseluruhan.
Sebagai contoh saturasi air (Sw) adalah :

Apabila batuan berpori hanya berisi minyak dan air, maka : 

Dengan demikian apabila Sw dapat ditentukan, maka harga So dapat dihitung, yaitu :

Sumber:

Anonim (Pertamina), Teknik reservoir

Anonim (Heriot Watt Univ), 2005, Reservoir Engineering, HWU

Pengantar Teknik Reservoir

Teknik Reservoir

Reservoir migas adalah sistem batuan berpori dan permeable, didalam mana hidrokarbon dan air (connate water) terisi.
-Syarat akumulasi migas: source rocks dan reservoir rocks

-Proses migrasi: primary migration dan secondary migration
-Pemerangkapan (trapping): closures, cap rock, impermeable barrier
Studi Teknik Reservoir meliputi:
• Sifat Fisik Batuan
• Sifat Fisik Fluida
• Perhitungan Cadangan Migas
• Mekanisme Pendorong
• Persamaan Aliran dan Aplikasinya
• Konsep Produktivitas
• Analisis Decline Curve
• Persamaan Kesetimbangan Materi
• Perembesan Air (Water Influx)
• Water Coning/Channeling