BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang dan Pembatasan Masalah

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang dan Pembatasan Masalah Pada tahun 1997, PT CPI mengaplikasikan teknik perolehan dengan metode peripheral waterflood di lapangan Bekasap untuk mengimbangi penurunan produksi yang diakibatkan oleh terjadinya penurunan tekanan reservoir. Sebagai lanjutannya beberapa sisipan sumur vertikal dan horisontal ditambahkan untuk meningkatkan produksi dan konversi sumur dari sumur produksi menjadi sumur injeksi. Masalah yang dihadapi di lapangan Bekasap adalah prediksi simulasi setelah berproduksinya sumur-sumur horisontal. Sebagai catatan bahwa selama 37 tahun, produksi lapangan Bekasap berasal dari sumur vertikal yang memiliki properti dan kualitas batuan yang berbeda dibandingkan dengan lapisan batu pasir yang menjadi sasaran sumur horisontal. 30,000 Bekasap Field History Match Produksi Minyak (Bopd) 25,000 20,000 15,000 History matching Validasi 10,000 OilRateSim Simulasi OilRateActual Aktual 5,000 Jan-99 Jun-99 Dec-99 Jun-00 Dec-00 Jun-01 Dec-01 Jun-02 Dec-02 Jun-03 Dec-03 Jun-04 Nov-04 Gambar I.1. History matching lapangan Bekasap. Proses history matching yang dilakukan untuk sumur horisontal kelihatannya lebih sederhana dibandingkan dengan sumur vertikal karena hanya berasal dari 1

2 satu reservoir saja, tetapi dalam prediksi sering kali hasilnya jauh berbeda dengan kenyataan, seperti yang terlihat pada gambar I.1 diatas. Setelah penulis meneliti model simulasi yang digunakan, ternyata model simulasi tersebut menggunakan kurva permeabilitas relatif yang sama untuk semua lapisan batu pasir yang produktif. Hal ini terjadi karena minimalnya data batuan inti yang tersedia untuk dijadikan kurva permeabilitas relatif Fokus utama pengamatan terletak pada kelakuan produksi aktual dari sumursumur yang berproduksi dari reservoir batu pasir 1950 bagian atas, dan selanjutnya data produksi tersebut akan diolah menjadi kurva permebilitas relatif yang kemudian diinterpretasikan untuk memahami karakter lapisan batu pasir tersebut secara lateral. I.2 Tujuan Seperti yang telah penulis sebutkan di fokus pengamatan, bahwa hasil penelitian ini dapat mengkarakterisasi lapisan batu pasir 1950 secara lateral, tipe-tipe kurva permeabilitas relatif yang terbentuk dari produksi sumur-sumur horisontal yang tersebar merata diseluruh lapangan akan membentuk suatu regionisasi atau kompartemen, dan untuk kedepannya kurva permeabilitas relatif dari tiap kompartemen tersebut dapat digunakan untuk proses history matching dalam simulasi. I.3 Objek Penelitian Objek penelitian yang akan dilakukan adalah di lapisan pasir 1950 lapangan Bekasap, berlokasi di KPS blok Rokan, Cekungan Sumatera Tengah. Lapangan Bekasap ditemukan pada bulan Juni 1955 oleh PT Caltex Pacific Indonesia, sekarang bernama PT Chevron Pacific Indonesia. Terlihat pada gambar I.2 di bawah ini, lapangan Bekasap merupakan lapangan ketiga terbesar setelah lapangan Minas dan Duri, dan mulai berproduksi sejak tahun 1965 dari empat (4) Formasi reservoir, yaitu Formasi Bekasap, Bangko, Menggala dan Pematang. 2

3 Gambar I.2. Lokasi lapangan Bekasap. Formasi Bekasap terbagi menjadi tiga lapisan pasir, yaitu 1950, 2020 dan Dalam tesis ini seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini, penulis akan meneliti lapisan pasir 1950 yang terbagi menjadi tiga lapisan, dengan urutan dari atas ke bawah sebagai berikut: B10-B12, B12-B18 dan B18-B20. Tipe lapisan pasir 1950 menunjukkan suatu transgresive parasequence yang diendapkan di estuarine channel. Secara lateral pelamparan B10-B12 dan B12-B18 sangat luas, akan tetapi lapisan B18-B20 hanya terhampar secara lokal. Gamma Ray Depth Resistivity Sand Marker Bekasap 1950 Sd Bekasap 2020 Sd Bekasap 2050 Sd 2300 Bangko 2250 Sd 2500 Menggala 2420 Sd Gambar I.3. Fokus pengamatan lapisan pasir

4 I.4 Hipotesis Kerja dan Asumsi Kurva permeabilitas relatif dapat dibuat dari sejarah produksi suatu sumur dengan menggunakan persamaan fractional flow, yaitu suatu persamaan yang dapat menunjukkan hubungan antara saturasi air dengan kandungan air yang terproduksi dalam suatu proses displacement suatu lapisan reservoir. Pembentukan kurva permeabilitas relatif ini menjadi suatu tantangan ketika data batuan inti sangat minim, sehingga diperlukan beberapa iterasi untuk mendapatkan variabel-variabel yang dibutuhkan seperti Oil exponent (α), dan Water exponent (β). Proses iterasi tersebut merupakan penggabungan perhitungan antara sejarah produksi, perhitungan material balance yang disederhanakan dan persamaan Corey, yang dilakukan secara simultan sehingga diperoleh variabelvariabel dengan kesalahan yang minimum. Alan Byrnes dalam papernya yang berjudul Issues With Gas And Water Relative Permeability In Low-Permeability Sandstones menunjukkan bahwa Oil exponent (α) dan Water exponent (β) merupakan pencerminan dari aliran hidrolis batuan, seperti: ukuran besar butir, pemilahan, distribusi dan keberadaan porositas sekunder. Dalam penelitian ini penulis akan menggunakan pengaruh variabel eksponen tersebut untuk mengkarakterisasi lapisan reservoir 1950 secara regional. Adapun asumsi-asumsi yang dipergunakan dalam penelitian ini menyangkut penggunaan persamaan-persamaan di atas dalam pembentukan kurva permeabilitas relatif, yaitu: 1. Produksi hanya dua fase, yaitu minyak dan air 2. Aliran isothermal 3. Tekanan kapiler dan gaya gravitasi diabaikan 4. Tidak ada perubahan kekentalan minyak dan air 5. Asumsi tekanan konstan karena adanya aplikasi waterflood 4

5 I.5 Metode Penelitian I.5.1 Metode Pengambilan Data Data yang dipergunakan untuk penelitian ini adalah data produksi minyak dan air yang berasal dari sumur horisontal yang berasal dari lapisan pasir Penyebaran sumur horisontal di lapisan pasir ini cukup merata di lapangan Bekasap, dan dapat merepresentasikan seluruh area di lapisan pasir I.5.2 Metode Proses dan Analisis Data Metode yang dilakukan dalam pemrosesan dan analisis data secara garis besarnya terbagi menjadi dua tahap, dan setiap tahap akan melalui suatu proses analisis dan validasi. Pemilihan data produksi Data produksi yang diambil harus berasal dari lapisan pasir 1950 dan data produksi yang berasal dari sumur horisontal tidak akan memiliki masalah, karena sudah pasti tidak dipengaruhi oleh produksi lapisan pasir yang lain. Pembuatan model iterasi. Model iterasi diperlukan untuk mencari variabel-variabel yang digunakan dalam pembuatan kurva permeabilitas relatif. Iterasi yang dilakukan adalah merupakan gabungan dari fractional flow, Material Balance dan persamaan Corey. Dalam penentuan variabel tersebut diperlukan suatu harga faktor kesalahan minimum yang harus ditentukan oleh penulis. Normalisasi dan perata-rataan data permeabilitas relatif Kurva permeabilitas relatif yang dihasilkan dari iterasi akan dikelompokan berdasarkan variabel kemiringan kurva perbandingan Krw/Kro dalam bentuk region, untuk itu normalisasi diperlukan untuk menghilangkan efek saturasi air awal dan saturasi minyak kritis. Perata-rataan variabel pembentuk kurva permeabilitas relatif juga dilakukan untuk mendapatkan satu nilai per variabel sehingga satu region akan memiliki satu kurva permeabilitas relatif yang mewakili semua sumur pada region tersebut. 5

6 I.6 Penulis dan Peneliti Terdahulu Karakterisasi reservoir dengan menggunakan konsep permeabilitas relatif baru pertama kali dilakukan di lapangan Bekasap, tetapi pembuatan fractional flow yang diturunkan dari produksi sumur sudah diteliti dan diterbitkan oleh SPE pada tahun 2006, makalah SPE nomor , dengan judul Developing a Fractional Flow Curve from Historic Production to Predict Performance of New Horizontal Wells, Bekasap Field, Indonesia (Sitorus, J.H., Sofyan, A., dan Abdulfatah, M.Y., 2006). Penelitian terdahulu memfokuskan pada estimasi produksi suatu sumur horisontal berdasarkan pada kurva fractional flow. Kurva fractional flow yang dibentuk pada penelitian itu hanya melihat lapisan pasir 1950 sebagai satu karakter reservoir, sehingga satu kurva tersebut digunakan untuk memprediksi semua produksi sumur di lapisan pasir tersebut. Tesis ini merupakan pengembangan dari konsep fractional flow yang diteliti di atas, dengan lebih melihat ke arah karakter aliran fluida yang dapat mengontrol produksi suatu sumur. Dengan menggunakan data produksi yang berasal dari tiap sumur, dibentuk kurva fractional flow untuk masing-masing sumur tersebut yang kemudian dikembangkan menjadi kurva permeabilitas relatif. Variabel pembentuk permeabilitas relatif ini kemudian digunakan untuk membuat region-region dalam lapisan pasir