STUDI SIMULASI INJEKSI LEAN GAS KE DALAM RESERVOIR X UNTUK MENINGKATKAN PEROLEHAN MINYAK TESIS

Transkripsi

1 STUDI SIMULASI INJEKSI LEAN GAS KE DALAM RESERVOIR X UNTUK MENINGKATKAN PEROLEHAN MINYAK TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh RIRIN MARIYANA NIM: Program Studi Teknik Perminyakan PROGRAM PASCA SARJANA DEPARTEMEN TEKNIK PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007

2 ABSTRACT SIMULATION STUDY OF LEAN GAS INJECTION INTO RESERVOIR X TO ENHANCE OIL RECOVERY By RIRIN MARIYANA NIM: Advisors: Ir. Asep Kurnia Permadi, M.Sc., Ph.D Ir. Taufan Marhaendrajana, M.Sc., Ph.D (June, 2007) After primary production of reservoir has done, the oil production depletes and there is residual oil in the reservoir. From the screening test of reservoir depth, fracture gradient, oil viscosity, API gravity, and the driving mechanism of the reservoir, it is found that the lean gas injection is appropriately applicable to enhance the oil recovery from the reservoir. The objectives of this thesis are to study the sensitivity of all affecting parameters of lean gas injection and to obtain the recovery increment after the injection. The methodology of this research are to run a sensitivity test to the reservoir model which are grid blocks, the perforation length of production and injection wells, and the sensitivity of the production parameters including BHP, composition of lean gas and rate of injection. The results from this research are affecting parameters of lean gas injection are perforation length of production and injection wells, BHP, composition of lean gas and rate of injection. The highest recovery increment after injection is 7.52%. ii

3 ABSTRAK STUDI SIMULASI INJEKSI LEAN GAS KE DALAM RESERVOIR X UNTUK MENINGKATKAN PEROLEHAN MINYAK Oleh RIRIN MARIYANA NIM: Pembimbing: Ir. Asep Kurnia Permadi, M.Sc., Ph.D Ir. Taufan Marhaendrajana, M.Sc., Ph.D (Juni 2007) Setelah proses produksi berlangsung secara alami, maka semakin lama tingkat produksi di suatu reservoir akan semakin menurun, dan sisa minyak yang tertinggal di reservoir pada umumnya masih cukup besar. Dari hasil screening berdasarkan kedalaman reservoir, tekanan rekah, viskositas minyak, API gravity, dan mekanisme pendorong pada reservoir ini, telah diketahui bahwa injeksi lean gas adalah tepat bila diaplikasikan untuk meningkatkan perolehan minyak pada reservoir ini. Tujuan dari tesis ini adalah untuk melakukan studi sensitivitas terhadap parameterparameter yang mempengaruhi injeksi lean gas dan untuk mengetahui peningkatan perolehan minyak setelah dilakukan injeksi. Methodologi pada penelitian ini adalah untuk melakukan suatu uji sensitivitas terhadap model reservoir yaitu grid blok, selang perforasi sumur produksi dan injeksi serta melakukan sensitivitas terhadap parameter produksi termasuk BHP, komposisi lean gas dan laju injeksi. Hasil dari penelitian ini adalah parameter-parameter yang mempengaruhi injeksi lean gas yaitu selang perforasi sumur produksi dan injeksi, BHP, komposisi lean gas dan laju injeksi. Peningkatan perolehan minyak terbesar setelah injeksi adalah 7.52%. iii

4 STUDI SIMULASI INJEKSI LEAN GAS KE DALAM RESERVOIR X UNTUK MENINGKATKAN PEROLEHAN MINYAK Oleh RIRIN MARIYANA NIM: Program Studi Teknik Perminyakan Institut Teknologi Bandung Menyetujui: Pembimbing Tesis Tanggal: Pembimbing I: Pembimbing II: Ir. Asep Kurnia Permadi, M.Sc., Ph.D Ir. Taufan Marhaendrajana, M.Sc., Ph.D NIP: NIP: iv

5 PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. v

6 Lillahi Ta ala, Tawakaltu Alallahu Kupersembahkan untuk kedua orang tuaku tercinta Papa H. Sugijono dan Mama Hj. Nurhasanah vi

7 KATA PENGANTAR Alhamdulillahi Robbil Alamin, segala puji dan syukur senantiasa penulis panjatkan Kehadirat ALLAH SWT atas segala rahmat dan karunia-nya sehingga penyusunan tesis yang berjudul Studi Simulasi Injeksi Lean Gas Ke Dalam Reservoir X Untuk Peningkatan Perolehan Minyak dapat diselesaikan dengan baik. Tesis ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi dalam rangka menyelesaikan Program Studi Magíster Teknik Perminyakan, Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral, Institut Teknologi Bandung. Terselesaikannya tesis ini tidak lepas dari bantuan, bimbingan, serta dorongan yang telah diberikan secara tulus dan ikhlas oleh berbagai pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis ingin menghaturkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Kedua orang tua tercinta yang tak mungkin terbalaskan segala kasih dan sayangnya, Papa Sugijono dan Mama Nurhasanah serta Mbak Mia, Ira, Abang Batara, Miranty, Mai dan Pakde. 2. Ir. Asep Kurnia Permadi, M.Sc, Ph.D, serta Ir. Taufan Marhaendrajana, M.Sc, Ph.D, selaku dosen pembimbing tesis dan merupakan figur pendidik yang penulis hormati dan kagumi. Terima kasih atas setiap bimbingan, dukungan, masukan, pesan, serta nasehat berharga yang telah diberikan selama ini. 3. Dr. Ir. Leksono Mucharam selaku Ketua Program Studi Teknik Perminyakan ITB. 4. Dr. Ir. Arsegianto selaku Sekretaris Program Studi Teknik Perminyakan ITB. 5. Dr. Ir. Supomo M. Atmodjo selaku Dosen Wali S2 angkatan Seluruh dosen Program Studi Teknik Perminyakan ITB atas setiap ilmu yang bermanfaat yang diberikan kepada penulis selama ini. vii

8 7. Pak Acep Kundrat selaku administrator S2. 8. Staf administrasi tata usaha, perpustakaan departemen, dan laboratorium komputer Teknik Perminyakan ITB. 9. Rekan-rekan S2 angkatan 2004, 2006 dan khususnya angkatan 2005 Feni, Dodi, Danieli, Victor, Mas Dedi, Acol, Mas Suryo, dan Gaper yang selalu kompak dan siap membantu. 10. My lovely blue DELL laptop yang selalu setia menemani selama penulis menyelesaikan tesis ini. 11. Serta semua pihak yang telah membantu penulis baik secara langsung maupun melalui doa selama penulis menyelesaikan tesis ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Semoga seluruh amal kebaikannya dibalas dan dilipatgandakan oleh Allah SWT. Amin. Penulis menyadari banyaknya kekurangan dalam penyusunan tesis ini, juga permohonan maaf yang setulus-tulusnya apabila terdapat perbuatan maupun perkataan yang kurang berkenan akibat kelalaian penulis selama ini. Dengan segala kerendahan hati penulis menerima setiap kritik dan saran yang membangun. Sebagai penutup, penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi kemajuan kita bersama, khususnya bagi penulis pribadi. Amin. Bandung, Juni 2007 RIRIN MARIYANA viii

9 DAFTAR ISI JUDUL...i ABSTRACT...ii ABSTRAK...iii LEMBAR PENGESAHAN...iv PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS...v LEMBAR DEDIKASI...vi KATA PENGANTAR...vii DAFTAR ISI...ix DAFTAR GAMBAR...xi DAFTAR TABEL...xii DAFTAR LAMPIRAN...xiii DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG...xiv Bab I Pendahuluan... 1 I.1 Latar Belakang... 1 I.2 Masalah yang dikaji... 2 I.3 Tujuan Penelitian... 2 I.4 Batasan Masalah... 2 I.5 Metodologi Penelitian... 3 I.6 Sistematika Penulisan... 3 Bab II Tinjauan Pustaka... 5 II.1 Enhanced Oil Recovery (EOR)... 5 II.2 Pengertian Lean Gas... 5 II.3 Injeksi Lean Gas... 5 ix

10 II.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Efektivitas EOR... 6 II.5 Uji Ketercampuran Injeksi Lean Gas... 9 II.6 Uji Sensitivitas II.7 Parameter Produksi Bab III Metodologi Penelitian III.1 Diagram Alir Penelitian III.2 Langkah-langkah Penelitian III.3 Gambaran Tentang Simulator Bab IV Pembuatan Model Reservoir IV.1 Pembuatan Model Fluida Reservoir IV.2 Pembuatan Model Reservoir Konseptual Bab V Hasil Studi Dan Analisis V.1 Uji Ketercampuran Injeksi Lean Gas V.2 Uji Sensitivitas Model Reservoir V.3 Uji Sensitivitas Parameter Produksi Bab VI Kesimpulan Dan Saran VI.1 Kesimpulan VI.2 Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar III.1 Diagram alir penelitian...13 Gambar IV.1 Plot harga permeabilitas relatif minyak terhadap saturasi air Gambar IV.2 Model reservoir tiga dimensi...22 Gambar IV.3 Grid sumur injeksi...23 Gambar IV.4 Grid sumur produksi...23 Gambar V.1 Plot STL 500 bpd vs. time...27 Gambar V.2 Plot BHP vs. RF...31 Gambar V.3 Plot BHP vs. WHP...32 Gambar V.4 Oil & gas rate vs. time...33 Gambar V.5 Plot GOR & WOR vs. time...34 Gambar V.6 Plot RF sebelum injeksi...35 Gambar V.7 Plot GOR & WOR vs. time sebelum injeksi...36 Gambar V.8 Saturasi minyak sebelum injeksi...38 Gambar V.9 Saturasi gas sebelum injeksi...42 Gambar V.10 Plot RF setelah injeksi...43 Gambar V.11 Plot GOR & WOR vs. time setelah injeksi...43 Gambar V.12 Saturasi minyak setelah injeksi...46 Gambar V.13 Saturasi gas setelah injeksi...50 Gambar V.14 Plot RF vs. time BHP1200 psi...52 Gambar V.15 Plot GOR & WOR vs. time...52 Gambar V.16 Plot RF vs. time untuk q gi 19 Mscfd...55 Gambar V.17 Plot kumulatif gas injeksi vs. time...55 Gambar V.18 Plot GOR & WOR vs. time...56 xi

12 DAFTAR TABEL Tabel IV.1 Data recombine fluid...18 Tabel IV.2 Data injeksi lean gas...18 Tabel IV.3 Data permeabilitas relatif air - minyak...21 Tabel IV.4 Original in place...24 Tabel V.1 Hasil uji ketercampuran...25 Tabel V.2 Hasil uji sensitivitas grid blok...26 Tabel V.3 Hasil uji selang perforasi produksi...28 Tabel V.4 Hasil uji selang perforasi injeksi...28 Tabel V.5 Laju produksi minyak (q o ) berdasarkan hasil simulasi...29 Tabel V.6 Laju produksi minyak (q o ) berdasarkan hasil perhitungan...30 Tabel V.7 Laju produksi minyak (q o ) dan RF...30 Tabel V.8 Hasil RF berdasarkan komposisi dan laju injeksi C 1 dan CO Tabel V.9 Hasil RF untuk berbagai laju injeksi lean gas...54 xii

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampiran D Data PVT Fluida Reservoir Hasil MCM dan FCM..62 Plot RF vs. Time.. 64 Hasil RF Berdasarkan Komposisi dan Laju Injeksi Lean Gas...65 xiii

14 DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG SINGKATAN Nama Pemakaian pertama kali pada halaman EOR Enhanced Oil Recovery 1 RF Recovery Factor 3 MMP Minimum Miscible Pressure 9 GOR Gas Oil Ratio 10 WOR Water Oil Ratio 10 BHP Bottom Hole Pressure 10 WOC Water Oil Contact 11 GOC Gas Oil Contact 11 PVT Pressure Volume Temperature 14 MCM Multiple Contact Miscibility 25 FCM First Contact Miscibility 25 STL Stock Tank Liquid 26 WHP Well Head Pressure 32 LAMBANG q Laju alir (bpd) 11 J Indeks produktivitas (bpd/psi) 11 P e Tekanan pada batas reservoir (psi) 11 P wf Tekanan pada dasar sumur (psi) 11 k Permeabilitas batuan (md) 12 k r Permeabilitas relatif (md) 12 h Tebal reservoir (ft) 12 xiv

15 B Faktor volume formasi (RB/STB) 12 µ Viskositas (cp) 12 r e Jari-jari pada batas reservoir (ft) 12 r w Jari-jari sumur (ft) 12 S Skin 12 γ Specific gravity 19 T Temperatur ( o F) 19 P b Tekanan bubble point (psi) 19 P i Tekanan awal reservoir (psi) 19 C Kompresibilitas (1/psi) 19 S or Saturasi minyak yang tersisa (%) 20 S w Saturasi air (%) 20 P wh Tekanan pada kepala sumur (psi) 32 SUBSKRIP i Initial 11 f Formasi (rock) 19 o Minyak 19 w Air 20 g Gas 20 r Residual 20 ir Irreducible 20 cl Connate Liquid 20 cr Critical 20 con Connate 20 SUPERSKRIP o Derajat 19 xv

16 xvi