2001-65

7
PROCEEDING SIMPOSIUM NASIONAL IATMI 2001 Yogyakarta, 3-5 Oktober 2001 IATMI 2001-65 HUBUNGAN ANTARA POISSON’S RATIO DENGAN POROSITAS DAN DENSITAS BATUAN PASIR PADA LAPANGAN MINYAK Sudarmoyo, Herianto, R. Bobby Harsawan Teknik Perminyakan UPN ”Veteran” Yogyakarta Kata Kunci : Poisson’s Ratio, Porositas, Densitas, Batuan Pasir ABSTRAK Setiap formasi batuan mempunyai karakteristik yang berbeda antara yang satu dengan yang lainnya. Karakteristik formasi batuan terbagi menjadi dua yaitu, sifat fisik batuan dan sifat mekanik batuan. Sifat fisik batuan antara lain adalah porositas, densitas, permeabilitas, dan transite time . Sedangkan sifat mekanik batuan antara lain adalah kuat tekan batuan, elastisitas batuan dan Poisson’s Ratio. Dalam industri perminyakan besaran Poisson’s Ratio biasanya ditentukan apabila diperlukan saja. Besarnya nilai Poisson’s Ratio dapat ditentukan melalui penelitian contoh batuan di laboratorium dan analisis logging. Pada penelitian ini dicoba menganalisis bagaimana hubungan antara Poisson’s Ratio dengan porositas dan densitas batuan pasir. Metode pendekatan yang digunakan untuk mengetahui hubungan antara Poisson’s Ratio dengan porositas dan densitas batuan pasir adalah metode statisitik, yaitu analisis korelasi regresi. Dalam penelitian ini, parameter yang digunakan untuk sifat mekanik batuan adalah Poissson’s Ratio, dan untuk sifat fisik batuan adalah transite time, porositas, dan densitas. Formasi yang dianalisis adalah Formasi Talang Akar yang terdiri dari tiga lapisan. Pengukuran besarnya nilai Poisson’s Ratio dilakukan dengan cara analisis Long Spaced Sonic Log (LSSL). Untuk pengukuran porositas dan densitas digunakan analisis log sonik, log densitas, dan log neutron. Sedangkan untuk koreksi Vclay menggunakan log gamma ray. Analisis korelasi regresi ini menghasilkan suatu persamaan regresi hubungan antara Poisson’s Ratio dengan porositas dan densitas batuan pasir. Persamaan regresi tersebut kemudian diuji dengan menggunakan uji signifikansi. Setelah lolos uji signifikansi, selanjutnya persamaan regresi tersebut digunakan untuk ketiga lapisan Formasi Talang Akar dan diusulkan menjadi persamaan prediksi. Penelitian ini menghasilkan hubungan antara Poisson’s Ratio dengan porositas dan densitas batuan pasir sebagai suatu bentuk hubungan non-linear dengan fungsi eksponensial untuk Formasi Talang Akar yang terdiri dari tiga lapisan. Hasil korelasi ini diharapkan dapat digunakan untuk prediksi Poisson’s Ratio pada sumur-sumur tua, berdasarkan data porositas atau densitas batuan pasir yang telah diperoleh dari data logging sebelumnya. 1. PENDAHULUAN Dalam pemboran harus diketahui formasi batuan yang akan ditembus. Setiap formasi batuan mempunyai karakteristik yang berbeda satu dengan yang lain. Karakteristik formasi batuan terbagi menjadi dua yaitu, sifat fisik batuan dan sifat mekanik batuan. Sifat fisik batuan terdiri dari porositas, densitas, saturasi, permeabilitas, dan transite time. Sedangkan sifat mekanik batuan terdiri dari kuat tekan, kuat tarik, modulus elastisitas dan Poisson’s Ratio. Dalam industri perminyakan, besarnya nilai Poisson’s Ratio, porositas, dan densitas sangat diperlukan. Umumnya parameter tersebut ditentukan dari analisis laboratorium dengan biaya mahal. Oleh karena hal tersebut, dilakukan penelitian untuk mendapatkan cara dalam menentukan Poisson’s Ratio dengan biaya yang murah. Penelitian yang dilakukan adalah dengan cara mengkorelasikan antara Poisson’s Ratio dengan porositas sonik koreksi, Poisson’s Ratio dengan porositas (densitas- neutron) koreksi dan Poisson’s Ratio dengan densitas. Dalam penelitian ini, permasalahannya adalah bagaimana menentukan nilai Poisson’s Ratio berdasarkan porositas sonik koreksi, porositas (densitas-neutron) koreksi dan densitas batuan pasir Adapun contoh sumur yang dijadikan obyek penelitian ini adalah sumur W. E-10 pada lapangan W, yang lokasinya terletak di Laut Jawa, sebelah Tenggara Pulau Sumatra. Pengeboran sumur ini menembus tiga lapisan pada Formasi Talang Akar. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sifat Batuan Sifat batuan yang dianalisis pada penelitian ini ada 4 yaitu : Transite Time, Poisson’s Ratio, Densitas, dan Porositas. Transite Time Transite Time batuan diartikan sebagai lamanya waktu yang dibutuhkan untuk merambatnya gelombang suara pada batuan dalam tiap satu satuan jarak, dinyatakan dalam satuan m sec/ft. Transite Time suatu batuan dapat ditentukan secara matematis dengan persamaan sebagai berikut 7) : t ma = 1/V ma x 10 6 …….(3-1) dimana : t ma = transite time , m sec/ft V ma = kecepatan rambat gelombang suara dalam batuan ft/sec Besar transite time batuan dapat juga ditentukan dari analisis kurva Long Spaced Sonic Log (LSSL). Dari defleksi kurva pada Long Spaced Sonic Log (LSSL), diketahui besarnya nilai atau harga t s dan t c . t s adalah transite time gelombang shear , sedangkan t c adalah transite time gelombang kompressional. Satuan dari transite time ini adalah m sec/ft.

Transcript of 2001-65

Page 1: 2001-65

PROCEEDING SIMPOSIUM NASIONAL IATMI 2001Yogyakarta, 3-5 Oktober 2001

IATMI 2001-65

HUBUNGAN ANTARA POISSON’S RATIO DENGAN POROSITAS DAN DENSITASBATUAN PASIR PADA LAPANGAN MINYAK

Sudarmoyo, Herianto, R. Bobby HarsawanTeknik Perminyakan UPN ”Veteran” Yogyakarta

Kata Kunci : Poisson’s Ratio, Porositas, Densitas, Batuan Pasir

ABSTRAK

Setiap formasi batuan mempunyai karakteristik yang berbeda antara yang satu dengan yang lainnya. Karakteristik formasibatuan terbagi menjadi dua yaitu, sifat fisik batuan dan sifat mekanik batuan. Sifat fisik batuan antara lain adalah porositas, densitas,permeabilitas, dan transite time. Sedangkan sifat mekanik batuan antara lain adalah kuat tekan batuan, elastisitas batuan danPoisson’s Ratio. Dalam industri perminyakan besaran Poisson’s Ratio biasanya ditentukan apabila diperlukan saja. Besarnya nilaiPoisson’s Ratio dapat ditentukan melalui penelitian contoh batuan di laboratorium dan analisis logging. Pada penelitian ini dicobamenganalisis bagaimana hubungan antara Poisson’s Ratio dengan porositas dan densitas batuan pasir.

Metode pendekatan yang digunakan untuk mengetahui hubungan antara Poisson’s Ratio dengan porositas dan densitasbatuan pasir adalah metode statisitik, yaitu analisis korelasi regresi. Dalam penelitian ini, parameter yang digunakan untuk sifatmekanik batuan adalah Poissson’s Ratio, dan untuk sifat fisik batuan adalah transite time, porositas, dan densitas. Formasi yangdianalisis adalah Formasi Talang Akar yang terdiri dari tiga lapisan. Pengukuran besarnya nilai Poisson’s Ratio dilakukan dengancara analisis Long Spaced Sonic Log (LSSL). Untuk pengukuran porositas dan densitas digunakan analisis log sonik, log densitas, danlog neutron. Sedangkan untuk koreksi Vclay menggunakan log gamma ray. Analisis korelasi regresi ini menghasilkan suatu persamaanregresi hubungan antara Poisson’s Ratio dengan porositas dan densitas batuan pasir. Persamaan regresi tersebut kemudian diujidengan menggunakan uji signifikansi. Setelah lolos uji signifikansi, selanjutnya persamaan regresi tersebut digunakan untuk ketigalapisan Formasi Talang Akar dan diusulkan menjadi persamaan prediksi.

Penelitian ini menghasilkan hubungan antara Poisson’s Ratio dengan porositas dan densitas batuan pasir sebagai suatubentuk hubungan non-linear dengan fungsi eksponensial untuk Formasi Talang Akar yang terdiri dari tiga lapisan. Hasil korelasi inidiharapkan dapat digunakan untuk prediksi Poisson’s Ratio pada sumur-sumur tua, berdasarkan data porositas atau densitas batuanpasir yang telah diperoleh dari data logging sebelumnya.

1. PENDAHULUAN

Dalam pemboran harus diketahui formasi batuan yang akanditembus. Setiap formasi batuan mempunyai karakteristik yangberbeda satu dengan yang lain. Karakteristik formasi batuanterbagi menjadi dua yaitu, sifat fisik batuan dan sifat mekanikbatuan. Sifat fisik batuan terdiri dari porositas, densitas,saturasi, permeabilitas, dan transite time. Sedangkan sifatmekanik batuan terdiri dari kuat tekan, kuat tarik, moduluselastisitas dan Poisson’s Ratio.Dalam industri perminyakan, besarnya nilai Poisson’s Ratio,porositas, dan densitas sangat diperlukan. Umumnya parametertersebut ditentukan dari analisis laboratorium dengan biayamahal. Oleh karena hal tersebut, dilakukan penelitian untukmendapatkan cara dalam menentukan Poisson’s Ratio denganbiaya yang murah. Penelitian yang dilakukan adalah dengancara mengkorelasikan antara Poisson’s Ratio dengan porositassonik koreksi, Poisson’s Ratio dengan porositas (densitas-neutron) koreksi dan Poisson’s Ratio dengan densitas.Dalam penelitian ini, permasalahannya adalah bagaimanamenentukan nilai Poisson’s Ratio berdasarkan porositas sonikkoreksi, porositas (densitas-neutron) koreksi dan densitasbatuan pasirAdapun contoh sumur yang dijadikan obyek penelitian iniadalah sumur W. E-10 pada lapangan W, yang lokasinyaterletak di Laut Jawa, sebelah Tenggara Pulau Sumatra.Pengeboran sumur ini menembus tiga lapisan pada FormasiTalang Akar.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sifat BatuanSifat batuan yang dianalisis pada penelitian ini ada 4 yaitu :Transite Time, Poisson’s Ratio, Densitas, dan Porositas.

Transite Time

Transite Time batuan diartikan sebagai lamanya waktu yangdibutuhkan untuk merambatnya gelombang suara pada batuandalam tiap satu satuan jarak, dinyatakan dalam satuan µ sec/ft.Transite Time suatu batuan dapat ditentukan secara matematisdengan persamaan sebagai berikut7) :

∆tma = 1/Vma x 106 …….(3-1)

dimana :

∆tma = transite time , µ sec/ftVma = kecepatan rambat gelombang suara dalam batuan

ft/sec

Besar transite time batuan dapat juga ditentukan dari analisiskurva Long Spaced Sonic Log (LSSL). Dari defleksi kurvapada Long Spaced Sonic Log (LSSL), diketahui besarnya nilaiatau harga ∆ts dan ∆tc. ∆ts adalah transite time gelombangshear , sedangkan ∆tc adalah transite time gelombangkompressional. Satuan dari transite time ini adalah µ sec/ft.

Page 2: 2001-65

Hubungan Antara Poisson’s Ratio Dengan Porositas dan Densitas Batuan Pasir Pada Lapangan Minyak Sudarmoyo, Herianto, R. Bobby Harsawan

IATMI 2001-65

Poisson’s Ratio

Poisson‘s Ratio adalah ukuran perubahan bentuk geometriyaitu perbandingan antara perubahan bentuk regangan lateral(lateral strain) dengan regangan axial (axial strain) yangdisebabkan oleh penekanan axial tertentu, yang dapatmengubah menjadi bentuk yang tidak terbatas. Poisson’s Ratiodapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut 9):

axial

lateral

strainaxial

strainlateral

ε

εν ==

……….(3-2)

dimana :ν = Poisson’s Ratio

ε lateral = regangan lateral

ε axial = regangan axial

Secara umum harga Poisson’s Ratio9) (ν) bervariasi antara 0,1hingga 0,5. Namun untuk batuan secara umum, nilai dariPoisson’s Ratio (ν) diasumsikan rata-rata 0,25.

Penentuan besarnya nilai Poisson’s Ratio terbagi menjadi 2,yaitu :

1. Penentuan Poisson’s Ratio di laboratoriumPengujian di laboratorium untuk sifat mekanik batuan12),termasuk penentuan Poisson’s Ratio dilakukan denganmenggunakan metoda uniaxial compressive strength test dantriaxial compressive strength test Pengujian ini menggunakanmesin tekan (compressive machine) untuk menekan sampelbatuan dengan tiga arah (triaxial).

2. Penentuan Poisson’s Ratio dengan log sumuran.Penentuan Poisson’s Ratio menggunakan log sumuran adalahdengan cara analisis kurva Log Sonik (Long Spaced SonicLog). Dari defleksi kurva pada Log Sonik yang dianalisis,diketahui besarnya nilai ∆ts dan ∆tc. Selanjutnya menghitungnilai Poisson’s Ratio dihitung menggunakan persamaansebagai berikut13) :

∆−∆

∆−∆=

22

2225.0

ctst

ctstν ……….(3-3)

dimana :ν = Poisson’s Ratio, fraksi∆ts = transite time gelombang shear, µ sec/ft∆tc = transite time gelombang kompressional, µ sec/ft

Densitas

Densitas batuan10) adalah berat jenis dari batuan yangdinyatakan dalam pound per cubic feet atau kilonewton percubic meter. Specific gravity suatu padatan (SG) adalahperbandingan densitas padatan dengan densitas air, yangdiperkirakan mendekati 1 gram-force/cm3 (9.8 kN/m3 atau 0.01MN/m3).

Metode pengukuran densitas terbagi menjadi dua cara, yaitu :1. Penentuan densitas di laboratorium.Densitas dibedakan menjadi 3, yaitu : bobot isi asli (naturaldensity) dan bobot isi kering (dry density) dan bobot isi jenuh

(saturated density). Dalam penentuan densitas dilaboratorium10), digunakan persamaan-persamaan sebagaiberikut :

sw

nnat WW

W

−=ρ .……….(3-4)

sw

odry WW

W−

=ρ .....…….(3-5)

sw

ssat WW

W

−=ρ …..…….(3-6)

dimana :

natρ = bobot isi asli (natural density)

dryρ = bobot isi kering (dry density)

satρ = bobot isi jenuh (saturated density)

nW = berat contoh asli ( natural )

oW = berat contoh kering ( sesudah dimasukkan

ke dalam oven selama 24 jam dengantemperatur ± 90O C )

wW = berat contoh jenuh ( sesudah dijenuhkan

dengan air selama 24 jam)

sW = berat contoh jenuh dalam air.

2. Penentuan densitas dengan log sumuran.Cara menentukan densitas batuan dari pembacaan log densitasadalah dengan menganalisis defleksi kurva pada log densitasdalam satuan gr/cc. Dari defleksi kurva pada log densitas itudapat diketahui besarnya bulk density masing-masing batuan.

Porositas

Porositas (φ) merupakan perbandingan antara ruang kosong(pori-pori) dalam batuan dengan volume total batuan yangdiekspresikan di dalam prosentase (%). Secara matematik,porositas dinyatakan sebagai berikut10) :

%100xVb

Vp=φ ………. (3-7)

atau

%100xVb

VgVb −=φ

………. (3-8)

dimana :

φ = porositas batuanVp = volume ruang pori-pori batuan

Vb = volume batuan total (bulk volume)Vg = volume padatan batuan total (grain volume)

Penentuan porositas dapat dibedakan menjadi dua cara yaitu :1. Analisa secara langsung (analisa core)Besarnya nilai porositas dapat dicari dilaboratorium yang dapatditentukan secara lebih teliti dengan menggunakan Porosimeterdan Mercury Injection Pump10).

Page 3: 2001-65

Hubungan Antara Poisson’s Ratio Dengan Porositas dan Densitas Batuan Pasir Pada Lapangan Minyak Sudarmoyo, Herianto, R. Bobby Harsawan

IATMI 2001-65

2. Analisa secara tidak langsung (analisa logging).Untuk menentukan porositas secara tidak langsung (analisalogging) ditentukan dengan menggunakan data log sumuranyaitu menggunakan Log Sonik (untuk batuan keras danunconsolidated atau kompak), Log Densitas (untuk semuaformasi, tetapi pada prinsipnya dalam batuan yang kurangunconsolidated dan batuan shaly) dan Neutron Log7).

Untuk menghitung Porositas Sonik dari analisis log sonikdengan menggunakan persamaan sebagai berikut7) :

maf

mas tt

tt

∆−∆∆−∆

= logφ ……….(3-9)

dimana :

logt∆ = transite time gelombang kompresional yang

diperoleh dari pembacaan defleksi kurva sonic log untuk setiap interval kedalaman, µ sec/ft

mat∆ = transite time matriks batuan, µ sec/ft

ft∆ = transite time fluida, µ sec/ft

Untuk menghitung besarnya Porositas Sonik Koreksi (koreksidengan Vclay) menggunakan persamaan sebagai berikut7) :

( )( )

( )( )

∆−∆

∆−∆−

∆−∆

∆−∆=

maf

mashaleclay

shalemaf

maoglCorr tt

ttV

tx

tt

ttSonic

100φ

……….(3-10)dimana :

CorrSonicφ = porositas sonik koreksi, %

logt∆ = transite time gelombang kompressional yang

diperoleh dari pembacaan defleksi kurva logsonik untuk setiap intervalkedalaman, µ sec/ft

mat∆ = transite time matriks batuan, µ sec/ft

ft∆ = transite time fluida, µ sec/ft

shalet∆ = ∆tlog pada formasi shale yang terdekat, yang

berada diatas lapisan produktif.

clayV = volume clay

Untuk menghitung besarnya Porositas Densitas dari analisislog densitas menggunakan persamaan sebagai berikut7) :

fma

bmaDρρρρ

φ−−

= ...……….(3-11)

dimana :Dφ = porositas densitas

maρ = densitas matrik batuan, g/cc

bρ = densitas bulk yang terbaca pada kurva density log

g/cc

fρ = densitas fluida, g/cc

Untuk menghitung besarnya Porositas Densitas Clay (koreksidengan Vclay) dari analisis log densitas menggunakanpersamaan sebagai berikut7) :

fma

claymaclayD

ρρ

ρρφ

−−

= ..………(3-12)

dimana :

clayDφ = porositas densitas clay

maρ = densitas matrik batuan, g/cc

clayρ = densitas clay, g/cc

fρ = densitas fluida, g/cc

Untuk menghitung besarnya Porositas Densitas Koreksi(koreksi dengan Vclay) dari analisis log densitas menggunakanpersamaan sebagai berikut7) :

)( ClayClayCorr DxVDD φφφ −= …….(3-13)

dimana :

CorrDφ = Porositas Densitas Koreksi

Dφ = Porositas Densitas

VClay = Volume Clay

ClayDφ = Porositas Densitas Clay

Untuk menghitung besarnya Porositas Neutron dari analisis logneutron menggunakan persamaan sebagai berikut 7):

φ N = 1.02 x ( φ NLog ) + 0.0425 ……….(3-14)

dimana :

φ N = Porositas Neutron

φ NLog = Porositas Neutron yang terbaca

Untuk menghitung besarnya Porositas Neutron Koreksi(koreksi dengan Vclay) dari analisis log neutron menggunakanpersamaan sebagai berikut 7):

φ N Correction = φ N - ( VClay x φ NClay ) ……….(3-15)

dimana:

φ N Correction = Porositas Neutron Koreksi

φ N = Porositas NeutronVClay = Volume Clay

φ NClay = Porositas Neutron clay / shale.

Setelah harga φ DCorrection dan φ NCorrection ditentukan,kemudian harga keduanya digabungkan untuk mendapatkanharga Porositas (Densitas-Neutron) Koreksi. Untukmenentukan Porositas (Densitas-Neutron) Koreksi secaramatematis dijelaskan dengan menggunakan persamaan sebagaiberikut 7):

( ) ( )

+

=−9

72 CorrectionCorrectionCorrection

DxNxND

φφφ

……….(3-16)

Page 4: 2001-65

Hubungan Antara Poisson’s Ratio Dengan Porositas dan Densitas Batuan Pasir Pada Lapangan Minyak Sudarmoyo, Herianto, R. Bobby Harsawan

IATMI 2001-65

dimana :

CorrectionND −φ = Porositas (Densitas-Neutron) Koreksi

CorrectionNφ = Porositas Neutron Koreksi

CorrectionDφ = Porositas Densitas Koreksi

2.2. Metode Pendekatan

Metode pendekatan yang digunakan adalah metode statistikyang terdiri dari dua jenis yaitu analisis korelasi dan analisisregresi.

Analisis Korelasi

Analisis korelasi2) adalah alat statistik yang dapat digunakanuntuk mengetahui derajat hubungan linear antara suatu variabeldengan variabel yang lain. Biasanya analisis korelasidigunakan dalam hubungannya dengan analisis regresi untukmengukur ketepatan garis regresi dalam menjelaskan(explaining) variasi nilai variabel dependen. Ukuran statistikyang dapat menggambarkan hubungan antara suatu variabeldengan variabel lain adalah koefisien determinasi (r2) dankoefisien korelasi (r).

a. Koefisien Determinasi (r2)

Koefisien determinasi2) adalah salah satu nilai statistik yangdapat digunakan untuk mengetahui apakah ada hubunganpengaruh antara dua variabel. Nilai koefisien determinasimenunjukkan persentasi variasi nilai variabel dependen yangdapat dijelaskan oleh persamaan regresi yang dihasilkan.

b. Koefisien Korelasi (r)

Koefisien korelasi2) merupakan ukuran yang kedua yang dapatdigunakan untuk mengetahui bagaimana keeratanhubungan antara suatu variabel dengan variabel lain.Jika koefisien korelasi berhubungan dengan sampel yangdigunakan, maka koefisien korelasi (diberi simbol r) besarnyaadalah akar koefisien determinasi

Analisis Regresi

Analisis regresi2) merupakan suatu model matematis yangdapat digunakan untuk mengetahui pola hubungan antara duaatau lebih variabel. Tujuan utama analisis regresi adalah untukmembuat perkiraan nilai suatu variabel (variabel dependen),jika nilai variabel yang lain yang berhubungan dengannya(variabel independen) sudah ditentukan /diketahui.Analisis regresi digunakan untuk membuat perkiraan nilaisuatu variabel dengan menggunakan satu atau beberapavariabel lain yang berhubungan dengan variabel tersebut.Dalam analisis regresi, untuk mengetahui hubungan antaravariabel satu dengan variabel yang lain menggunakan suatupersamaan regresi.

Persamaan Regresi

Persamaan regresi2) adalah suatu formula matematis yangmenunjukkan hubungan keterkaitan antara satu atau beberapavariabel yang nilainya sudah diketahui (known variable)dengan satu variabel yang nilainya belum diketahui (unknownvariable). Persamaan regresi yang diperoleh dari analisis

regresi menunjukkan pola hubungan (the pattern ofrelationship ) antara variabel dependen dengan variabelindependen. Analisis korelasi dapat digunakan untukmengetahui seberapa baik suatu persamaan regresi dapatdigunakan untuk menjelaskan hubungan antar variabeltersebut.

3. PENGOLAHAN DATA

3.1. Pengolahan Data Log Sumuran

Log sumuran yang diolah pada sumur W lapangan minyakberupa log sonik (LSSL), log densitas, log neutron dan loggamma ray. Analisa log sonik (LSSL) menghasilkan TransiteTime yang digunakan untuk menentukan nilai Poisson’s Ratiodan porositas sonik. Analisa log densitas menghasilkan nilaidensitas batuan untuk menentukan porositas densitassedangkan analisa log neutron menghasilkan nilai neutronbatuan untuk menentukan porositas neutron. Analisa loggamma ray menghasilkan nilai gamma ray maksimum danminimum untuk menentukan Vclay. Parameter inilah yang akandiolah dalam penelitian ini.

Analisis Korelasi dan Regresi

Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metodestatistika2), yaitu analisis korelasi analisis regresi.Langkah pertama adalah menentukan besarnya nilai TransiteTime dari defleksi log sonik (LSSL). Kemudian menghitungbesarnya nilai Poisson’s Ratio dan porositas sonik koreksi,dari Transite Time tersebut. Selanjutnya menghitung nilaidensitas batuan dari log densitas dan nilai neutron dari logneutron. Dari nilai densitas dan neutron ditentukan nilaiporositas (densitas–neutron) koreksi. Untuk nilai koreksi Vclay

ditentukan dari analisis log gamma ray. Koreksi ini dilakukanuntuk nilai Vclay kurang dari 50%, karena jika nilai Vclay lebihdari 50% maka sudah dianggap sebagai batuan shale atauclay. Dalam penelitian ini, batuan yang digunakan dibatasihanya clean sand hingga shaly sand. Langkah kedua,mengkorelasikan Poisson’s Ratio dengan porositas (sonik dandensitas-neutron) koreksi dan Poisson’s Ratio dengan densitasbatuan. Data yang digunakan adalah data gabungan dariketiga lapisan pada Formasi Talang Akar. Kemudian denganmenggunakan analisis korelasi didapatkan suatu tingkatkeeratan dari dua variabel tersebut Digabungkannya ketigalapisan batuan pasir tersebut, adalah agar persamaan yangdihasilkan, nantinya dapat digunakan pada semua lapisanbatuan pasir yang ada di Formasi Talang Akar. Selanjutnyadilakukan analisis regresi. Dari hasil analisis regresi diperolehhubungan non-linier dengan fungsi eksponensial. Hal inidapat dilihat pada Gambar-1.2. untuk hubungan Poisson’sRatio dengan porositas sonik koreksi Gambar-1.3. untukhubungan Poisson’s Ratio dengan porositas (densitas-neutron)koreksi dan Gambar-1.4. untuk hubungan Poisson’s Ratiodengan densitas batuan. Persamaan regresi itu lalu diujisignifikansinya. Jika memenuhi syarat, maka persamaanregresi itu signifikan.

Langkah-langkah penelitian untuk penentuan hubunganPoisson’s Ratio dengan porositas (sonik dan densitas-neutron)koreksi dan Poisson’s Ratio dengan densitas batuan dapatdijelaskan secara berurutan sebagai berikut :• Lakukan analisis log (LSSL, densitas, neutron, gamma

ray) dengan cara pembacaan defleksi kurva log, untukmenentukan nilai transite time.

Page 5: 2001-65

Hubungan Antara Poisson’s Ratio Dengan Porositas dan Densitas Batuan Pasir Pada Lapangan Minyak Sudarmoyo, Herianto, R. Bobby Harsawan

IATMI 2001-65

• Masukkan nilai transite time gelombang geser dangelombang kompressional ke dalam persamaan untukmenentukan nilai Poisson’s Ratio.

• Menentukan nilai porositas (sonik dan densitas-neutron)koreksi dengan menggunakan persamaan porositasberdasarkan data log (LSSL, densitas, neutron, gammaray).

• Korelasikan Poisson’s Ratio dengan porositas (sonik dandensitas-neutron) koreksi dan Poisson’s Ratio dengandensitas batuan.

• Setelah analisis korelasi, lakukan analisis regresi. Hasilyang diperoleh adalah persamaan regresi yang representatifdengan mempertimbangkan nilai r2 yang besar.

• Lakukan uji signifikansi dengan cara membandingkanbesar nilai r2 dengan r2

k. Jika r2 > r2k , berarti persamaantersebut signifikan

Alur pemikiran dalam penentuan persamaan regresi Poisson’sRatio terhadap porositas dan densitas batuan pasir dapatdilihat pada Gambar 1.1.

Analisis regresi Poisson’s Ratio dengan porositas (sonik dandensitas-neutron) koreksi menghasilkan persamaan regresidengan nilai koefisien determinasi (r2).

Persamaan regresi Poisson’s Ratio (y) terhadap porositas sonikkoreksi (x) adalah sebagai berikut :

y = 0.400 e – 0.853 x …….(3-17)

Nilai koefisien determinasi (r2) = 0,665.

Persamaan regresi Poisson’s Ratio (y) terhadap porositas(densitas-neutron) koreksi (x) adalah sebagai berikut :

y = 0.468 e – 1.512 x …….(3-18)

Besar nilai koefisien determinasi (r2) = 0,642

Sedangkan persamaan regresi Poisson’s Ratio (y) terhadapdensitas batuan (x) adalah sebagai berikut :

y = 0.024 e 1.188 x …….(3-19)

Besar nilai koefisien determinasi (r2) = 0,507.

Persamaan regresi yang dihasilkan tersebut kemudian diujisignifikansinya, dengan cara membandingkan nilai r2 terhadapr2

K. Karena persamaan regresi tersebut mempunyai nilai r2 >r2

K maka persamaan tersebut dikatakan signifikan.

4. PEMBAHASAN

Dalam industri perminyakan, besarnya nilai Poisson’s Ratio,porositas, dan densitas sangat diperlukan. Umumnyaparameter tersebut ditentukan dari analisis laboratoriumdengan biaya mahal. Oleh karena hal tersebut, dilakukanpenelitian untuk mendapatkan cara dalam menentukanPoisson’s Ratio dengan biaya relatif murah.Untuk penentuan Poisson’s Ratio pada sumur-sumur tuabiasanya sangat sulit dan mahal, karena tidak dimungkinkanuntuk dilakukan dari analisis core ataupun dengan loggingyang biayanya mahal. Oleh karenanya penentuan Poisson’sRatio dilakukan dengan cara menggunakan persamaan usulanPoisson’s Ratio terhadap porositas (sonik dan densitas-

neutron) koreksi dan densitas batuan pasir. Digunakannyaporositas (sonik dan densitas-neutron) koreksi dan densitasbatuan pasir, karena biasanya pada sumur-sumur tua memilikidata porositas dan densitas dari log sumuran yang telah ada.Dengan menggunakan persamaan Poisson’s Ratio terhadapporositas (sonik dan densitas-neutron) koreksi dan densitasbatuan pasir ini maka dapat ditentukan nilai Poisson’s Ratiodengan biaya yang relatif murah. Selain itu, persamaan inijuga bermanfaat untuk stimulasi resevoir yaitu untuk hidraulicfracturing, acidizing, dan sand control.

5. KESIMPULAN

1. Analisis korelasi antara porositas dan densitas Sandstoneterhadap Poisson’s Ratio pada lapangan minyak dengantiga lapisan di Formasi Talang Akar, mempunyaikecenderungan hubungan non-linier dengan fungsieksponensial, serta memberikan hasil yang signifikan.

2. Persamaan usulan Poisson’s Ratio (y) terhadap porositassonik koreksi (x) adalah sebagai berikut :

y = 0.400 e – 0.853 x

Nilai koefisien determinasi (r2) = 0,665.

Persamaan usulan Poisson’s Ratio (y) terhadap porositas(densitas-neutron) koreksi (x) adalah sebagai berikut :

y = 0.468 e – 1.512 x

Nilai koefisien determinasi (r2) = 0,642.

Sedangkan persamaan usulan Poisson’s Ratio (y) terhadapdensitas batuan (x) adalah sebagai berikut :

y = 0.024 e 1.188 x

Besar nilai koefisien determinasi (r2) = 0,507

3. Prediksi nilai Poisson’s Ratio, hasil dari persamaanPoisson’s Ratio terhadap porositas, dan densitas batuandapat digunakan untuk menentukan Poisson’s Ratio padasumur-sumur tua yang memiliki data porositas dan densitasdari log sumuran yang telah ada.

DAFTAR PUSTAKA

1. Adams, N.J., “Drilling Engineering, A Complete WellPlanning Approach”, Penn Well Publishing Company,Tulsa, Oklahoma, 1985.

2. Algifari. ,”Analisis Regresi ; Teori, Kasus, dan Solusi”.BPFE , Yogyakarta, 1997.

3. Bourgoyne Jr., Adam T., “Applied DrillingEngineering”, First Printing, Society Of PetroleumEngineering. Richardson, Texas, 1986.

4. Dewan, John T., “Essentials Of Modern Open Hole LogInterpretation”, PennWell Publishing Company, Tulsa,Oklahoma, 1983.

Page 6: 2001-65

Hubungan Antara Poisson’s Ratio Dengan Porositas dan Densitas Batuan Pasir Pada Lapangan Minyak Sudarmoyo, Herianto, R. Bobby Harsawan

IATMI 2001-65

5. Dietrich, Richard V, Brian J Skinner., “Rock and RockMinerals” John Wiley and Sons, New York, 1979.

6. Goodman, Richard.E., “Introduction To RockMechanics”, John Wiley & Sons, New York, 1980.

7. Harsono Adi, “Teknik Evaluasi Log”, IATMI, 1994.

8. Kristanto, Dedy.,”Logging Sumur”, Diktat Kuliah,Jurusan Teknik Perminyakan UPN “Veteran” Yogyakarta,1997.

9. Kumar, J., “The Effect of Poisson’s Ratio on RockProperties”, Member SPE-AIME, Associated RegulatoryConsultans, Inc. Paper SPE , 1976.

10. Laboratorium Analisa Inti Batuan, “ Buku PetunjukPraktikum Analisa Inti Batuan “ Jurusan TeknikPerminyakan Fakultas Teknologi Mineral UPN “Veteran”Yogyakarta, 1995.

11. Makridakis, Spyros, Steven C. Wheelwright, dan Vior EMc.Gee., “Metode dan Aplikasi Peramalan” , (alihbahasa oleh Untung S Andriyanto dan Abdul Basith),Edisi Kedua, Jilid 1, Erlangga, 1995.

12. Rubiandini, Rudi.,R.S.,DR-ING.Ir., “Teknik Pemboran I”Diktat Kuliah, Jurusan Teknik Perminyakan FakultasTeknologi Mineral UPN “Veteran” Yogyakarta, 1998.

13. Sethi, Darshan K., “Well Log Application in RockMechanics”, Dresser Atlas, Dresser Industries, Inc. PaperSPE, 1981.

Gambar-1.1Alur Penentuan Prediksi Poisson’s Ratio Berdasarkan

Porositas dan Densitas Batuan Pasir

Gambar-1.2Hubungan Poisson’s Ratio Vs Porositas Sonik Koreksi

Gambar-1.3Hubungan Poisson’s Ratio Vs Porositas (Densitas – Neutron)

Koreksi

y = 0,400e-0,853x

R2 = 0,665

0,200

0,220

0,240

0,260

0,280

0,300

0,320

0,340

0,360

0,380

0,400

0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500

Porositas Sonik KoreksiPois

son's

Rat

ioD a t a E x p o n . ( D a t a )

y = 0,468e-1,512x

R2 = 0,642

0,200

0,225

0,250

0,275

0,300

0,325

0,350

0,375

0,400

0,425

0,450

0,100 0,200 0,300 0,400 0,500

Porositas Densitas Netron Koreksi

Pois

son's

Rat

io

D a t a E x p o n . ( D a t a )

Page 7: 2001-65

Hubungan Antara Poisson’s Ratio Dengan Porositas dan Densitas Batuan Pasir Pada Lapangan Minyak Sudarmoyo, Herianto, R. Bobby Harsawan

IATMI 2001-65

Gambar-1.4Hubungan Poisson’s Ratio Vs Densitas Batuan

y = 0,024e1,188x

R2 = 0,507

0,200

0,225

0,250

0,275

0,300

0,325

0,350

0,375

0,400

0,425

0,450

1,900 2,000 2,100 2,200 2,300 2,400

Densitas Batuan

Pois

son's

Rat

io

D a t a E x p o n . ( D a t a )