STUDI PENINGKATAN PEROLEHAN MINYAK DI ZONA A LAPANGAN X DENGAN METODE INJEKSI AIR

Transkripsi

1 STUDI PENINGKATAN PEROLEHAN MINYAK DI ZONA A LAPANGAN X DENGAN METODE INJEKSI AIR TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh : RADEN DANIELI SAPYUDIN NIM : Program Studi Teknik Perminyakan INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007

2 ABSTRAK STUDI PENINGKATAN PEROLEHAN MINYAK DI ZONA A LAPANGAN X DENGAN METODE INJEKSI AIR Raden Danieli Sapyudin NIM: Reservoir Zona A Lapangan X merupakan reservoir batu pasir yang termasuk dari bagian Cekungan Sumatra Utara. Zona A dipilih sebagai objek studi simulasi reservoir karena minyak yang tersisa setelah pengurasan primer masih cukup banyak. Tingkat pengurasan primer yang telah dicapai hingga saat ini adalah 25% dengan OOIP sebesar MMSTB. Kondisi ini dijadikan dasar pemikiran perlunya dilakukan upaya pengurasan minyak yang tersisa dengan metode lebih lanjut dalam hal ini injeksi air. Model geologi, inisialisasi, dan history matching sudah dilakukan oleh peneliti terdahulu. Pada penelitian ini dilakukan screening properti fluida reservoir apakah memenuhi kriteria injeksi air atau tidak dan prediksi dengan berbagai skenario pengembangan. Dari berbagai skenario pengembangan yang dilakukan pada penelitian ini didapatkan bahwa secara teknis skenario XI, Injeksi peripheral IV disertai workover sumur-sumur potensial dan infill drilling III, merupakan skenario yang paling optimal dengan produksi minyak kumulatif MMSTB dan faktor perolehan % Kata kunci : simulasi reservoir, injeksi air

3 ABSTRACT STUDY OF ENHANCED OIL RECOVERY IN ZONE A FIELD X WITH WATER INJECTION Raden Danieli Sapyudin NIM: Reservoir Zone A Field X is a sandstone reservoir which inclusion from part of Sumatra Utara Basin. Zone A is selected as reservoir simulation study object by oil remaining after primary recovery still be quite a lot. Recovery factor of primary production which has been reached till in this time is 25% with OOIP of MMSTB. This condition became the main idea of enhanced recovery method, in this case water injection, to recover the remaining oil. Geological model, initialization, and history matching have been done by former researcher. The research is done by property screening of reservoir fluid whether it has criteria for water injection or not and prediction with various scenarios. From various development scenarios that were done in this research was obtained that technically the Scenario XI, Injection peripheral IV accompanied by workover potential wells and infill drilling III, was the optimal scenario with the production of cumulative oil of MMSTB and recovery factor of 32,31 % Keywords : reservoir simulation, water injection

4 DAFTAR ISI Halaman ABSTRAKSI... i ABSTRACT... iv KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xiii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Metode Penelitian Sistematika Penulisan... 4 BAB II TINJAUAN LAPANGAN Geologi Regional Kerangka Tektonik Stratigrafi Regional Sistem Petroleum Potensial Reservoir Perangkap Hidrokarbon Batuan Induk dan Migrasi Hidrokarbon Stratigrafi Daerah Studi Interpretasi Data Sumur... 14

5 2.2.1 Identifikasi Tipe Lapisan Reservoir Tipe Reservoir Z BAB III TINJAUAN PUSTAKA Teknik Menigkatkan Perolehan Hidrokarbon Injeksi Air Faktor Penentu Keberhasilan Metode Peningkatan Perolehan Minyak Heterogenitas Reservoir Kemiringan Reservoir Sifat-sifat Petrofisik Mekanisme Pendorong Saturasi Minyak Sisa Viskositas Minyak Fluida Tak Tercampur Tegangan Antar Muka Sifat Kebasahan Rasio Mobilitas Tekanan Kapiler Simulasi Reservoir Peramalan Produksi Efisiensi Perolehan Pola Geometri Injeksi... 26

6 BAB IV METODOLOGI PENELITIAN Metodologi Penelitian Tinjauan Model Geologi Penyeleksian Propreti Fluida Peramalan Produksi BAB V SIMULASI RESERVOIR Model Simulasi Data PVT Permeabilitas Relatif Hasil History Matching Peramalan Produksi Skenario I Skenario II Skenario III Skenario IV Skenario V Skenario VI Skenario VII Skenario VIII Skenario IX Skenario X Skenario XI Analisis dan Pembahasan Hasil Peramalan... 92

7 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA DAFTAR SINGKATAN DAN SIMBOL LAMPIRAN

8 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar II.1 Lokasi Lapangan X, Tenggara Pangkalan Brandan... 6 Gambar II.2 Elemen Tektonik Cekungan Sumatera Utara dan Lokasi Lapangan X.. 7 Gambar II.3 Pola Struktur Cekungan Sumatra Utara... 7 Gambar II.4 Stratigrafi Lapangan X... 8 Gambar III.1 Efek Kemiringan Reservoir Terhadap Proses Pendesakan Gambar III.2 Ilustrasi Minimum Miscible Pressure, MMP Gambar III.3 Ilustrasi Tegangan Antarmuka, TAM Gambar III.4 Sudut Kontak Sebagai Representasi Sifat Kebasahan Batuan Gambar III.5 Fenomena Viscous Fingering Pada Proses Pendesakan Gambar III.6 Pola Geometri Sumur Injeksi Produksi Gambar IV.1 Alur Metodologi Penelitian Gambar V.1 Penampang Grid Top 2D Reservoir Zona A lapangan X Gambar V.2 Penampang grid top 3D Reservoir Zona A Lapangan X Arah Utara Gambar V.3 Penampang Grid Top 3D Reservoir Zona A Lapangan X Arah Barat. 33 Gambar V.4 Penampang Grid Top 3D Reservoir Zona A Lapangan X Arah Selatan33 Gambar V.5 Penampang Grid Top 3D Reservoir Zona A Lapangan X Arah Timur 34 Gambar V.6 Distribusi Porositas Reservoir Zona A Lapangan X Gambar V.7 Distribusi Permeabilitas Reservoir Zona A Lapangan X Gambar V.8 Distribusi NTG Reservoir Zona A Lapangan X Gambar V.9 Kurva Rs dan BoTerhadap Tekanan Gambar V.11 Kurva Kro-Krw Terhadap Sw Gambar V.12 Kurva Krg-Krog Terhadap Tekanan... 37

9 Gambar V.13 History Matching Laju Alir Minyak Reservoir Zona A Lapangan X.. 38 Gambar V.14 History Matching Laju Alir Air Reservoir Zona A Lapangan X Gambar V.15 History Matching Laju Alir Gas Reservoir Zona A Lapangan X Gambar V.16 History Matching Water Cut Reservoir Zona A Lapangan X Gambar V.17 History Matching Tekanan Reservoir Zona A Lapangan X Gambar V.18 Oil Recovery Factor Reservoir Zona A Lapangan X Gambar V.19 Distribusi Saturasi Minyak, So Awal dan Akhir History Macthing Gambar V.20 Distribusi Saturasi Air, Sw Pada Awal dan Akhir History Matching Gambar V.21 Distribusi Tekanan Pada Awal dan Akhir History Macthing Gambar V.22 Posisi Sumur Produksi Pada Skenario I Gambar V.23 Plot Produksi Kumulatif, Laju Alir Minyak Vs. Waktu, Skenario I Gambar V.24 Plot Kumulatif Air, Laju Alir Air Terhadap Waktu, Skenario I Gambar V.25 Plot Kumulatif Gas, Laju Alir Gas terhadap Waktu, Skenario I Gambar V.26 Plot Water Cut Terhadap Waktu, Skenario I Gambar V.27 Oil Recovery Factor, Skenario I Gambar V.28 Posisi Sumur Produksi yang di Workover pada Skenario II Gambar V.29 Produksi Kumulatif, Laju Alir Minyak Terhadap Waktu, Skenario II. 48 Gambar V.30 Plot Kumulatif Air, Laju Alir Air Terhadap Waktu, Skenario II Gambar V.31 Plot Kumulatif Gas, Laju Alir Gas terhadap Waktu, Skenario II Gambar V.32 Plot Water Cut Terhadap Waktu, Skenario II Gambar V.33 Plot Tekanan Reservoir, Skenario II Gambar V.34 Oil Recovery Factor Reservoir, Skenario II Gambar V.35 Distribusi So Pada Awal dan Akhir Simulasi Skenario II Gambar V.36 Posisi Sumur Produksi dan Sumur Workover pada Skenario III Gambar V.37 Produksi Kumulatif, Laju Alir Minyak Vs. Waktu, Skenario III... 53

10 Gambar V.38 Produksi Kumulatif, Laju Alir Air Terhadap Waktu, Skenario III Gambar V.39 Plot Kumulatif Gas, Laju Alir Gas terhadap Waktu, Skenario III Gambar V.40 Plot Water Cut Terhadap Waktu, Skenario III Gambar V.41 Plot Tekanan Reservoir, Skenario III Gambar V.42 Oil Recovery Factor Reservoir, Skenario III Gambar V.43 Distribusi So Pada Awal dan Akhir Simulasi Skenario III Gambar V.44 Posisi Sumur Produksi, Workover, dan Injeksi Pada Skenario IV Gambar V.45 Produksi Kumulatif, Laju Alir Minyak Vs. Waktu, Skenario IV Gambar V.46 Produksi Kumulatif, Laju Alir Air Terhadap Waktu, Skenario IV Gambar V.47 Plot Kumulatif Gas, Laju Alir Gas terhadap Waktu, Skenario IV Gambar V.48 Plot Water Cut Terhadap Waktu, Skenario IV Gambar V.49 Plot Tekanan Reservoir, Skenario IV Gambar V.50 Oil Recovery Factor Reservoir, Skenario IV Gambar V.51 Distribusi So Pada Awal dan Akhir Simulasi Skenario IV Gambar V.52 Posisi Sumur Produksi, Workover, dan Injeksi Pada Skenario V Gambar V.53 Produksi Kumulatif, Laju Alir Minyak Vs. Waktu, Skenario V Gambar V.54 Produksi Kumulatif, Laju Alir Air Terhadap Waktu, Skenario V Gambar V.55 Plot Kumulatif Gas, Laju Alir Gas terhadap Waktu, Skenario V Gambar V.56 Plot Water Cut Terhadap Waktu, Skenario V Gambar V.57 Plot Tekanan Reservoir, Skenario V Gambar V.58 Oil Recovery Factor Reservoir, Skenario V Gambar V.59 Distribusi So Pada Awal dan Akhir Simulasi Skenario V Gambar V.60 Posisi Sumur Produksi, Workover, dan Injeksi Pada Skenario VI Gambar V.61 Produksi Kumulatif, Laju Alir Minyak Vs. Waktu, Skenario VI Gambar V.62 Produksi Kumulatif, Laju Alir Air Terhadap Waktu, Skenario VI... 67

11 Gambar V.63 Plot Kumulatif Gas, Laju Alir Gas terhadap Waktu, Skenario VI Gambar V.64 Plot Water Cut Terhadap Waktu, Skenario VI Gambar V.65 Plot Tekanan Reservoir, Skenario VI Gambar V.66 Oil Recovery Factor Reservoir, Skenario VI Gambar V.67 Distribusi So Pada Awal dan Akhir Simulasi Skenario VI Gambar V.68 Posisi Sumur Produksi, Workover, dan Injeksi Pada Skenario VII Gambar V.69 Plot Tekanan Reservoir Setelah Dilakukan Injeksi, Pra Skenario VII.. 71 Gambar V.70 Produksi Kumulatif, Laju Alir Minyak Vs. Waktu, Skenario VII Gambar V.71 Produksi Kumulatif, Laju Alir Air Terhadap Waktu, Skenario VII Gambar V.72 Plot Kumulatif Gas, Laju Alir Gas terhadap Waktu, Skenario VII Gambar V.73 Plot Water Cut Terhadap Waktu, Skenario VII Gambar V.74 Plot Tekanan Reservoir, Skenario VII Gambar V.75 Oil Recovery Factor Reservoir, Skenario VII Gambar V.76 Distribusi So Pada Awal dan Akhir Simulasi Skenario VII Gambar V.77 Posisi Sumur Produksi, Workover, dan Injeksi Pada Skenario VIII Gambar V.78 Produksi Kumulatif, Laju Alir Minyak Vs. Waktu, Skenario VIII Gambar V.79 Produksi Kumulatif, Laju Alir Air Terhadap Waktu, Skenario VIII Gambar V.80 Plot Kumulatif Gas, Laju Alir Gas terhadap Waktu, Skenario VIII Gambar V.81 Plot Water Cut Terhadap Waktu, Skenario VIII Gambar V.82 Plot Tekanan Reservoir, Skenario VIII Gambar V.83 Oil Recovery Factor Reservoir, Skenario VIII Gambar V.84 Distribusi So Pada Awal dan Akhir Simulasi Skenario VIII Gambar V.85 Posisi Sumur Horizontal, Workover, dan Injeksi Pada Skenario IX Gambar V.86 Produksi Kumulatif, Laju Alir Minyak Vs. Waktu, Skenario IX Gambar V.87 Produksi Kumulatif, Laju Alir Air Terhadap Waktu, Skenario IX... 81

12 Gambar V.88 Plot Kumulatif Gas, Laju Alir Gas terhadap Waktu, Skenario IX Gambar V.89 Plot Water Cut Terhadap Waktu, Skenario IX Gambar V.90 Plot Tekanan Reservoir, Skenario IX Gambar V.91 Oil Recovery Factor Reservoir, Skenario IX Gambar V.92 Distribusi So Pada Awal dan Akhir Simulasi Skenario IX Gambar V.93 Posisi Sumur Infill, Workover, dan Injeksi Pada Skenario X Gambar V.94 Produksi Kumulatif, Laju Alir Minyak Terhadap Waktu, Skenario X. 85 Gambar V.95 Produksi Kumulatif, Laju Alir Air Terhadap Waktu, Skenario X Gambar V.96 Plot Kumulatif Gas, Laju Alir Gas terhadap Waktu, Skenario X Gambar V.97 Plot Water Cut Terhadap Waktu, Skenario X Gambar V.98 Plot Tekanan Reservoir, Skenario X Gambar V.99 Oil Recovery Factor Reservoir, Skenario X Gambar V.100 Distribusi So Pada Awal dan Akhir Simulasi Skenario X Gambar V.101 Posisi Sumur Infill, Workover, dan Injeksi Pada Skenario XI Gambar V.102 Produksi Kumulatif, Laju Alir Minyak Vs. Waktu, Skenario XI Gambar V.103 Produksi Kumulatif, Laju Alir Air Terhadap Waktu, Skenario XI Gambar V.104 Plot Kumulatif Gas, Laju Alir Gas terhadap Waktu, Skenario XI Gambar V.105 Plot Water Cut Terhadap Waktu, Skenario XI Gambar V.106 Plot Tekanan Reservoir, Skenario XI Gambar V.107 Oil Recovery Factor Reservoir, Skenario XI Gambar V.108 Distribusi So Pada Awal dan Akhir Simulasi Skenario XI Gambar V.108 Plot RF Skenario-skenario yang dilakukan dalam Studi... 98

13 DAFTAR TABEL Halaman Table III.1 Tahapan Perolehan Minyak Table III.2 Kisaran Nilai Tegangan Antarmuka Table III.3 Kisaran Nilai Sudut Kontak Table III.4 Rasio Sumur Produksi Terhadap Sumur Injeksi pada Pola Sumur Tabel IV.1 Properti Model Geologi Tabel IV.2 Seleksi Properti Fluida Tabel V.1 Hasil Berbagai Metode Pengembangan Zona A Lapangan X... 97