Post on 25-Dec-2015
description
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 1 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
PERENCANAAN UJI SUMUR UNTUK TIGHT GAS RESERVOIR
1. PROSEDUR DESAIN UJI ULAH TEKANAN BENTUK UNTUK SUMUR GAS SEBELUM
DIREKAHKAN (PREFRACTURE)
Prosedur berikut ini, yang didasarkan pada prinsip teoritis dan operasional yang telah
dijelaskan sebelumnya, merupakan bukti yang cukup memadai sebagai titik awal untuk desain uji
ulah tekanan bentuk sebelum direkahkan (prefracture) pada sebagian besar reservoir gas dengan
permeabilitas yang rendah (tight - k < 1 mD). Tersedianya data permeabilitas efektif gas dari hasil
perkiraan sebelum dilakukan uji sangatlah penting.
1. Diperlukan perkiraan sifat-sifat sumur dan reservoir untuk desain uji.
a. Pilih tekanan alir dasar sumur untuk periode produksi sebelum penutupan (shut-in). Pastikan
bahwa laju alir yang dihasilkan cukup besar untuk mengangkat fluida secara kontinyu dari
lubang sumur.
b. Perkirakan harga Pi dan Pwf (∆t = 0) dan hitung Pav = ½(Pi + Pwf).
c. Perkirakan sifat-sifat gas pada Pav : Bg, µ dan ct.
d. Perkirakan harga kg, h dan φ.
e. Perkirakan indeks produktivitas, J = )/( wfg PPq − atau sebagai alternatif, Sa.
f. Perkirakan cwb = cg pada Pav dan temperatur permukaan dan dasar sumur aritmatik rata-rata
(BHT).
g. Perkirakan koefisien wellbore storage, C :
wbwbVcC = (1)
h. Perkirakan jari-jari penyerapan, re, dari jarak sumur atau panjang, L, sampai batas tak ada lagi
aliran (no-flow boundary) terdekat.
2. Perkirakan durasi dari distorsi wellbore storage, twbs.
a. Indeks produktivitas diketahui :
gwbs JB
Ct 200= (2)
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 2 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
b. Indeks produktivitas tidak diketahui, kgh/µ dan Sa diperkirakan :
µ/)000,12000,200(
hkCS
tg
awbs
+= , Sa > 0 (3)
(Untuk Sa < 0, gunakan Sa = 0)
3. Perkirakan waktu yang diperlukan untuk memperoleh jari-jari investigasi yang diperlukan untuk
mencapai tujuan pengujian tersebut.
a. Analisa kerusakan (damage) atau stimulasi : ri = 200 ft (61 m).
b. Kondisi pada jari-jari penyerapan : ri = re.
git krct /948 2min φµ= (4)
c. Konfirmasi dari penghalang aliran suatu perkiraan jarak L dari sumur:
Lri 4≥ (5)
4. Perkirakan waktu, tend, dimana efek boundary akan terlihat.
a. Untuk sumur yang berada di tengah-tengah daerah penyerapan sirkular :
g
etend k
rct
2237φµ= (6)
b. Untuk sumur yang berjarak L dari boundary terdekat :
g
tend k
Lct
2948φµ= (7)
5. Pilih waktu alir untuk uji.
a. Waktu alir sebelum pengujian lebih besar dari 4twbs dan tmin.
b. Jika ri = 200 ft (61 m) tidak dapat dicapai dalam waktu yang masuk akal walaupun twbs dapat
dilampaui, harga ri yang lebih kecil dapat dipilih, tapi harus beberapa kali lebih besar dari
kedalaman kerusakan (damage) atau stimulasi yang telah diperkirakan, rs, untuk sumur yang
rusak atau mengalami proses pengasaman, misalnya ri ≥ 5 rs (dengan ri dihitung
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 3 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
menggunakan perkiraan sifat-sifat dalam altered zone dekat lubang sumur daripada dalam
formasi).
6. Pilih waktu penutupan (shut-in) untuk uji ulah tekanan bentuk.
a. Waktu penutupan harus melebihi 4twbs (langkah 2) dan tmin (langkah 3).
b. Lanjutkan seperti pada langkah 5b jika ri = 200 ft (61 m) tidak dapat dicapai pada uji
penutupan dari panjang yang masuk akal.
c. Jika ∆tmax < 4twbs untuk selama mungkin uji dilakukan, anggap suatu penutupan dasar sumur.
Sebaliknya, interpretasi uji mungkin akan didasarkan pada analisa type curve saja dan dengan
demikian bisa bermakna ganda. Juga, jika twbs > tend, penutupan dasar sumur harus
dipertimbangkan.
7. Perkirakan kemiringan dari garis lurus semilog :
hkBq
mg
gg µ6.162= (8)
Kemudian perkirakan perubahan tekanan antara waktu pada akhir garis lurus dengan 90% dari
waktu tersebut :
)90.0/1log(mP =∆ = m0458.0 .
8. Pilih suatu pengukur tekanan yang cukup sensitif untuk merespon perubahan tekanan yang
diharapkan selama uji dilakukan.
9. Perkirakan tekanan maksimum yang ingin dijumpai dalam uji (seperti Pi).
10. Pilih suatu kisaran pengukur tekanan sehingga tekanan uji maksimum jatuh antara 60 dan 80%
dari batas tertinggi pengukur tersebut.
11. Jika memungkinkan, pilih suatu pengukur waktu pada alat pengukur yang memiliki kandungan
tersendiri sehingga sebagian besar grafik digunakan, tetapi juga agar alat pengukur tersebut hanya
digunakan satu kali selama uji dilakukan, yaitu agar tidak perlu diambil dan digunakan kembali
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 4 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
(sampai dengan 180 jam lamanya, diluar dimana resolusi waktu sangat kecil sehingga lebih
disukai untuk meggunakan alat pengukur itu lagi). Pengukur berurutan dua-dua sangat penting.
Satu alternatif yang sempurna pada pengukur mekanikal konvensional adalah pengukur tipe
memori (memory-type gauge).
2. CONTOH DESAIN
Bagian ini menjabarkan prosedur yang dianjurkan untuk memperkirakan permeabilitas yang
akan digunakan pada perhitungan desain dan desain uji ulah tekanan bentuk sebelum direkahkan
(prefracture). Tabel 1 meringkas sifat-sifat yang umum untuk seluruh bagian dari contoh ini.
Perkiraan Permeabilitas Pendahuluan
Pada uji pendahuluan, suatu sumur gas pada formasi dengan permeabilitas rendah diproduksi selama
20 jam pada suatu harga BHP akhir; Pwf = 400 psia (2.8 MPa). Pada akhir dari periode produksi, laju
qg adalah 110 Mscf/D (3,115 std m3/D) dan produksi kumulatif adalah 110 Mscf/D (3,115 std m3).
Sebelum pengujian, formasi diinjeksi dengan air KCl dan perkiraan faktor skin apparent, Sa, adalah –
1.0. Kita ingin memperkirakan permeabilitas efektif gas, kg.
Penyelesaian.
Waktu produksi efektif, tp, adalah
Mscf/D 110Mscf 110)hr/D 24(24
==g
gp q
Qt = 24 jam.
Kita lanjutkan dengan prosedur perkiraan yang telah dibahas sebelumnya.
1. Perkirakan rd sebagai perkiraan pertama untuk kg = 0.1 mD : 2/1
377
=
t
gd c
tkr
φµ
= 2/1
4 )100.2)(015.0)(118.0)(377(24
× −
gk
= 424 kg ½
= 424 (0.1) ½
= 134 ft.
2. Cari jawaban untuk kg :
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 5 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
+−
−
= aw
d
wfi
ggg S
rr
PPhBq
k 75.0ln)(
2.141 µ
−−
×
−= 0.175.0
365.0ln
)400200,3)(6()015.0)(5.1)(110)(2.141( dr
−
= 75.1
365.0ln0208.0 dr
−
= 75.1
365.0134ln0208.0
= 0.0864 mD.
3. Saring lagi perkiraan dari rd :
rd = 424 kg ½ = (424)(0.0864) ½ = 125 ft.
4. Saring lagi perkiraan dari kg :
−
= 75.1
365.0125ln0208.0gk = 0.0850 mD.
5. Iterasi lagi:
rd = 424(0.0850) ½ = 124 ft;
−
= 75.1
365.0124ln0208.0gk
= 0.0848 mD.....konvergen.
Perlu diperhatikan bahwa setelah 30 hari produksi pada BHP yang sama,
+
−=
awt
gg
wfigg
Src
tkB
PPhkq
2688,1
ln6.70
)(
2φµµ
−
×
−=
− 2)365.0)(100.2)(015.0)(118.0)(688,1(
)24)(30)(0848.0(ln)015.0)(5.1)(6.70(
)400200,3)(6)(0848.0(
24
= 77.6 Mscf/D.
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 6 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
Desain Uji Ulah Tekanan Bentuk Sebelum Perekahan (Prefracture)
Kita ingin melakukan suatu uji ulah tekanan bentuk pada sumur sebelum perekahan. Tujuan kita
adalah untuk mendesain suatu uji yang dapat menyediakan perkiraan permeabilitas formasi dan
tekanan awal reservoir. Untuk meminimumkan gas yang terbakar, operator lebih suka untuk
memproduksi sumur selama 1 hari atau kurang dan lebih suka membatasi periode penutupan sampai
kurang dari 3 hari.
TABEL 1 – SIFAT-SIFAT YANG DIGUNAKAN DALAM CONTOH DESAIN
φ 0.118
rw, ft 0.365
Pwf, psia 400
Vwb, bbl 15
Pi, psia 3,200
µ, cp 0.015
Bg, RB/Mscf 1.5
h, ft 6
ct, psi-1 2.0 × 10-4
cwb, psi-1 2.9 × 10-4
Penyelesaian :
Kita mulai dengan memperkirakan sifat-sifat.
1. Perkiraan sifat-sifat.
a. Perkiraan harga kg, h, µ dan S telah disediakan di atas. Bagaimanapun, untuk Sa < 0, kita
gunakan Sa = 0 untuk desain uji.
b. Koefisien penyimpanan lubang sumur diperkirakan dengan :
C = cwb Vwb
= (2.9 × 10-4)(15)
= 0.00435 bbl/psi
c. Perkiraan harga Bg, ct dan φ disediakan pada Tabel 1.
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 7 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
d. Produksikan sumur pada Pwf = 400 psia (2.8 MPa) dan asumsikan bahwa qg = 100 Mscf/D
(2832 std m3/D) dapat dipertahankan pada akhir periode alir.
e. Untuk jarak 640 acre (259 ha) :
π/Are =
π/)43560)(640(=
= 2979 ft.
2. Durasi dari distorsi penyimpanan lubang sumur:
gg
awbs hk
CSt
µ/)000,12000,200( +
=
[ ])015.0/()6)(0848.0(
)00435.0()0)(000,12(000,200 +=
= 25.6 jam.
3. Waktu yang dibutuhkan untuk menyelidiki jarak-jarak yang bervariasi ke arah reservoir :
git krct /948 2φµ=
0848.0/)100.2)(015.0)(118.0)(948( 24ir
−×=
200396.0 ir= ,
dimana :
ri t
(ft) (jam)
10 0.396
50 9.9
100 39.6
4. Waktu, tend, dimana efek batas terlihat :
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 8 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
g
etend k
rct
2237φµ=
)0848.0()2979)(100.2)(015.0)(118.0)(237( 24−×
=
= 8,780 jam.
5. Waktu alir untuk pengujian : Sumur harus dialirkan selama 4 hari, sebab 4twbs = (4)(25.6) = 102
jam atau secara mudah, 4 hari. Dengan periode alir tersebut, sekitar 150 ft (46 m) formasi akan
diselidiki di dekat lubang sumur. Laju alir sebesar 100 Mscf/D (2864 std m3/D) akan
dipertahankan pada akhir dari periode ini.
6. Waktu penutupan : Waktu penutupan selama 4 hari juga digunakan.
7. Kemiringan garis lurus semilog :
hkBq
mg
gg µ6.162=
)6)(0848.0()015.0)(5.1)(100)(6.162(
=
= 719 psi/cycle.
Perubahan tekanan antara akhir dari pengujian (96 jam) dan waktu pada 90% durasi pengujian
(86 jam):
∆P = 0.0458 m
= (0.0458)(719)
= 33 psi.
8. Pengukur tekanan dengan sensitivitas secukupnya : Suatu tabung pengukur Bourdon yang biasa
cukup sensitif untuk uji ini. Pengukur lain dengan sensitivitas yang lebih besar juga dapat
diterima.
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 9 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
9. Untuk Pi = 3,200 psia (22 MPa), kisaran pengukur berkisar dari 4,000 sampai 5,300 psia (27.6
sampai 36.5 MPa).
10. Suatu pengukur waktu 120-jam akan dibutuhkan untuk alat pengukur.
Ringkasan
Operator tidak dapat menguji sebagaimana yang dianjurkan pada awalnya dan tetap memperoleh uji
yang layak. Bahkan, ia harus :
(1) mengalirkan sumur selama 4 hari pada Pwf = 400 psia (2.8 MPa),
(2) menutup sumur selama 4 hari, dan
(3) menggunakan tabung pengukur Bourdon dengan kisaran 4,000 psia (27.6 MPa) dan pengukur
waktu 120-jam.
Pada pengujian, distorsi penyimpanan lubang sumur akan diatasi baik pada periode alir maupun ulah
tekanan bentuk, dan efek batas tidak akan dijumpai.
Seperti telah dibahas sebelumnya, akan diperoleh cukup banyak kegunaan dari penentuan suatu harga
dari tekanan penemuan (discovery pressure), Pi, sebelum urutan uji alir/ulah tekanan bentuk
dilakukan. Waktu saat uji sebelum perekahan dilakukan bisa menjadi kesempatan terbaik untuk
menentukan Pi, yang diperlukan untuk analisa umum teknik reservoir dan lebih spesifik untuk
membantu interpretasi uji ulah tekanan bentuk sebelum perekahan. (Garis lurus semilog yang tepat
pada grafik Horner harus diekstrapolasi ke harga Pi yang diketahui). Tekanan penemuan ini dapat
diukur dengan memproduksikan sumur untuk waktu yang singkat (misalnya 5 menit) dan
menutupnya cukup lama (beberapa jam) sehingga tekanan naik sampai Pi.
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 10 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
3. DAFTAR PUSTAKA
1. Lee, W. J. : "Pressure-Transient Test Design in Tight Gas Formations", SPE, Texas A&M U.,
1987.
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 11 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
4. DAFTAR SIMBOL
Bg = faktor volume formasi gas dihitung pada Pav, RB/Mscf (res m3/std m3)
C = koefisien wellbore storage, bbl/psi (m3/MPa)
cg = kompresibilitas gas, psia-1 (Pa-1)
ct = kompresibilitas total dihitung pada Pav, psia-1 (Pa-1)
cwb = kompresibilitas gas di dalam lubang sumur, psia-1 (Pa-1)
h = ketebalan bersih, ft (m)
J = indeks produktivitas, qg( P − Pwf), Mscf/D-psi (std m3/d.kPa)
kg = permeabilitas formasi gas, mD
L = jarak dari sumur ke boundary terdekat, ft (m)
P = tekanan rata-rata daerah pengurasan, psia (kPa)
Pav = tekanan rata-rata aritmatik, ½(Pi + Pwf), psia (kPa)
Pi = tekanan awal, psia (kPa)
Pwf = tekanan alir dasar sumur, psia (kPa)
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 05.01.02
JUDUL : UJI SUMUR (WELLTEST) SUB JUDUL : Perencanaan Uji Sumur
Halaman : 12 / 12 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
Qg = produksi gas kumulatif, Mscf (std m3/d)
re = jari-jari pengurasan eksternal, ft (m)
ri = jari-jari investigasi, ft (m)
rs = jari-jari zona yang berhubungan di dekat lubang sumur, ft (m)
Sa = faktor skin apparent, S + Dqg, tak berdimensi
t = waktu, jam
tend = waktu di akhir garis lurus semilog, jam
tmax = harga waktu maksimum untuk suatu uji, jam
tmin = harga waktu minimum untuk suatu uji, jam
twbs = durasi distorsi wellbore storage, jam
Vwb = volume lubang sumur, bbl (m3)
µ = viskositas gas dihitung pada Pav, cp (Pa.s)
φ = porositas batuan reservoir, tak bersatuan