Bab I Pendahuluan I.1 Latar Belakang I.2 Studi-studi yang sudah dilakukan

Transkripsi

1 Bab I Pendahuluan I.1 Latar Belakang Lapangan minyak Batang sudah diproduksi secara komersial semenjak tahun 1976 dan sampai saat ini diperkirakan cadangan minyak yang bisa diambil (recovery factor) hanya berkisar 12%. Untuk mengoptimalkan cadangan minyak yang bisa diambil, diperlukan pengembangan reservoir tingkat lanjut (enhancement oil recovery). Dalam rangka pengembangan reservoar tingkat lanjut lapangan Batang, beberapa studi geologi, geofisika dan petrofisika sudah dan sedang dilakukan. Hasil akhir interpretasi geologi dan geofisika lapangan Batang biasanya disajikan dalam bentuk kualitatif atau semi kuantitatif (peta, korelasi marker, reservoir sand unit dll). Untuk pengembangan reservoar tingkat lanjut diperlukan karakterisasi reservoir secara kuantitatif yang biasanya berupa model reservoar 3 dimensi (Ariyasa, 2006). Pemodelan reservoar 3 dimensi lapangan Batang ini juga diperlukan untuk pemodelan simulasi aliran reservoar (flow simulation). Salah satu kuantifikasi yang penting untuk pengembangan reservoar tingkat lanjut adalah perhitungan volumetrik reservoarnya. Perhitungan suatu besaran berdasarkan pengukuran tidak bisa dilepaskan dari apa yang disebut ketidakpastian (uncertainty). Untuk menentukan harga ketidakpastian dari besaran hasil perhitungan diperlukan suatu metode yang mampu mengakomodasi efek dari setiap ketidakpastian dari variable-variabel yang digunakan dalam perhitungan tersebut. I.2 Studi-studi yang sudah dilakukan Dalam rangka pengembangan reservoar tingkat lanjut lapangan Batang beberapa studi geologi, geofisika dan petrofisika sudah dan sedang dilakukan, Beberapa studi yang mendukung untuk dilakukannya pemodelan reservoar 3 dimensi lapangan Batang diantaranya adalah, Studi seismik resolusi tinggi (Arifin, 2006), 1

2 Studi stratigrafi (LPPM ITB PGSC, 2006 dan Hartono, 2006), dan studi petrofisika atau formation evalutaion (Bilodeau, 2006). Hasil dari studi seismik resolusi tinggi dan stratigrafi lapangan Batang digunakan sebagai kerangka geologi pemodelan reservoar 3 dimensi. Hasil studi petrofisika berupa properti batuan sumur-sumur lapangan batang digunakan sebagai masukan (input) dalam pemodelan reservoar 3 dimensi lapangan Batang. I.3 Obyek Penelitian Lapangan Batang terletak di Propinsi Riau, Indonesia, kurang lebih 120 km ke arah baratlaut Pekanbaru, ibukota Propinsi Riau. Lapangan Batang di temukan pada bulan September 1975 dengan pemboran sumur explorasi Batang #2. Sampai saat ini sudah dilakukan pemboran sebanyak 59 sumur, 1 dari 59 sumur di lapangan minyak Batang ini adalah sumur kering (dry hole) yaitu sumur Batang #1 yang terletak disebelah tenggara (SE) lapangan Batang. Oil field distribution in part of Central Sumatera Basin BENAR GENTING BALAM SE SERUNI KERANG RANTAUBAIS MENGGALA NORTH MUTIARA TUNAS MANGGA CANDI PAGER TINGGI MENGGALA SO. PUNCAK GULAMO BATANG KULIN DURI KOPAR RONDA PETANI JORANG PELITA PEMATANG RANGAU BEKASAP PEKANBARU ROKIRIOBOR SINGAPORE HIU AMAN SEBANGA PINGGIR MALAYSIA SUMATRA PUTIH GAS PINGGIR SO SANGSAM INTAN JINGGA KELABU GAS PENASA Gambar I.1 Peta lokasi penelitian 2

3 I.4 Permasalahan Dalam rangka pengembangan reservoar tingkat lanjut lapangan Batang, model 3 dimensi reservoar diperlukan sebagai alat untuk mengkarakterisasi reservoar secara kuantitatif. Pemodelan reservoar 3 dimensi lapangan Batang juga diperlukan untuk pemodelan simulasi aliran reservoar (flow simulation). Untuk perhitungan keekonomian pengembangan reservoar tigkat lanjut lapangan Batang diperlukan penghitungan volumetrik OOIP (original oil in place) berikut analisis ketidak pastiannya. I.5 Ruang Lingkup dan Sasaran Penelitian Penelitian merupakan pemodelan reservoar 3 dimensi lapangan Batang menggunakan metode geostatistik dengan titik berat pada analisis ketidakpastian volumetrik OOIP. Pemodelan reservoar 3 dimensi dilakukan dengan metode geostatistik menggunakan data-data hasil interpretasi geologi, geofisika dan petrofisika yang telah dan sedang dilakukan di lapangan Batang. Perhitungan volumetrik OOIP dan analisis ketidakpastiannya dilakukan menggunakan pemodelan reservoir 3 dimensi dengan metode Design of Experiment (DoE) dan simulasi Monte Carlo. I.6 Hipotesis dan Asumsi Pemodelan reservoar 3 dimensi dengan metode geostatistik akan mampu mengkuantifikasi secara lebih detail hasil-hasil studi geologi, geofisika dan petrofisika yang sudah dilakukan di lapangan minyak Batang. Pada perhitungan volumetrik OOIP nilai base case dari setiap variabel perhitungan, belum tentu memberikan nilai base case pada hasil akhir perhitungan. Hipotesis yang pertama nantinya akan diuji dengan melakukan validasi antara model dengan kondisi geologi yang sebenarnya. Sedangkan untuk menguji hipotesis kedua nantinya dilakukan perbandingan perhitungan volumetrik OOIP 3

4 dengan menggunakan nilai base case untuk semua variabel ketidakpastiannya dan dengan menggunakan metode DoE. Dalam penelitian ini diasumsikan bahwa semua data geologi, geofisika dan petrofisika yang digunakan sudah melewati tahapan quality control yang baik sehingga data yang ada merupakan data yang siap pakai. Diasumsikan juga bahwa semua rumus dan algoritma dalam perangkat lunak yang digunakan untuk penelitian adalah benar. I.7 Metodologi Penelitian I.7.1 Pemodelan Kualitas Reservoar 3 dimensi Lapangan Minyak Batang Pemodelan 3 dimensi lapangan minyak Batang ini dilakukan dengan metode geostatistik. Geostatistik merupakan bagian dari ilmu statistik yang mempelajari teknik statistik untuk menghitung hubungan spasial dari suatu variabel dan memprediksikan nilai variabel tersebut pada lokasi yang belum/ tidak ada datanya (unsample location). Dengan metode ini deskripsi geologi dan properti reservoar dapat dikuantifikasi baik secara vertikal maupun horisontal. Secara alami properti reservoar akan mempunyai hubungan spasial dimana jika jarak antara suatu nilai data yang diukur semakin jauh maka kemiripan atau similarity-nya akan semakin berkurang. Ilustrasi sederhananya adalah bahwa jika kita mempunyai satu data sumur, maka semakin dekat jarak dengan sumur tersebut maka umumnya properti reservoarnya akan semakin mirip, dan semakin jauh jaraknya dengan sumur tersebut maka properti reservoarnya akan semakin tidak mirip. Untuk mengukur dan memahami korelasi properti reservoar secara spasial, digunakan fungsi korelasi yang disebut variogram. Secara matematis variogram dapat di definisikan sebagai berikut: 4

5 1 2 2γ ( h) = ) (Dubrule, 2003) N( h) ( z i z i + h i Contoh sederhana perhitungan variogram ini bisa dilihat pada gambar I.2. Sedangkan terminologi-terminologi yang biasa dipakai dalam variogram bisa dilihat pada gambar I.3. Gambar I.2 Contoh sederhana perhitungan variogram 1 dimensi (Dubrule, 2003) No correlation Increasing variability Gambar I.3 Definisi sederhana dari variogram (modifikasi dari Dubrule, 2003) 5

6 Dalam pemodelan 3 dimensi lapangan Batang ini, akan digunakan variogram 3 dimensi atau dikenal juga dengan variogram ellipsoid. Variogram ellipsoid adalah, ellipsoid yang menggambarkan korelasi dari titik-titik data yang dianalisis. Bentuk dan arah variogram ellipsoid menunjukkan trend dan seberapa kuat trend tersebut mempengaruhi data. Variogram ellipsoid diperoleh dengan mencocokkan kurva matematik terhadap variogram data. Kemudaian range dari kurva matematik tersebut dicocokkan dengan bentuk ellipsoid seperti pada gambar I.4. Gambar I.4 Variogram ellipsoid Pemodelan reservoar 3 dimensi dimulai dengan membuat stratigraphic grid (Sgrid), Sgrid ini dibuat berdasarkan data unit-unit stratigrafi (flooding surface dan sequence boundary) serta data geologi struktur. Didalam setiap sel yang ada didalam Sgrid ini data-data facies dipopulasikan pada setiap unit stratigrafinya. Setelah didapatkan model facies 3 dimensi didalam setiap unit stratigrafi di sgrid, 6

7 properti batuan yang diperoleh dari data sumur di populasikan kedalam setiap facies yang ada di dalam model facies 3 dimensi. Pada populasi data, baik data facies maupun data properti batuan selalu digunakan variogram model untuk memprediksi korelasi data secara spasial. I.7.2 Analisa Ketidakpastian Volumetrik Original Oil In Place I Design of Experiment Design of Experiment (DoE) adalah sebuah sistem yang biasanya digunakan untuk memecahkan masalah di bidang engineering, sistem ini mengaplikasikan prinsipprinsip dan teknik pada tahapan pengumpulan data dan analisis ketidakpastianya, sehingga pada akhirnya didapatkan kesimpulan yang valid dan bisa dipertanggungjawabkan (Croarkin, 2003). Salah satu ilustrasi sederhana bagaimana DoE bisa digunakan untuk menganalisis ketidakpastian bisa dilihat pada gambar I.5. Pada gambar I.5 diilustrasikan bagaimana sebuah percobaan penembakan dengan meriam, dimana ada dua faktor yang mempegaruhi jarak peluru yang bisa ditembakan yaitu sudut tembakan dan kecepatan angin. Dalam percobaan tersebut digambarkan bahwa faktor sudut tembakan dan kecepatan angin mempunyai ketidakpastian dalam 3 level yaitu rendah tinggi dan sedang (low case, base case, dan high case). Dengan menggunakan metode DoE efek dari ketidakpastian variabel terhadap hasil akhir, dalam hal ini jarak penembakan dapat ditentukan. Dengan metode ini nilai ketidakpastian hasil akhir perhitungan juga bisa ditentukan dengan lebih valid dan bisa dipertanggungjawabkan. 7

8 IMPORTANT!! Is the base case (midmid) is P50? Gambar I.5 Ilustrasi penggunaan DoE dalam menganalisis efek ketidakpastian pada percobaan penembakan meriam 8