BAB IVANALISA TEKANAN PADA RESERVOIR GAS ( PENDEKATAN P2)4.1. TUJUAN ANALISAAplikasi penggunaan persamaan aliran gas dalam formasi produktif, dapat digunakan untuk analisa karakteristik reservoir gas yang meliputi :a. Transmissibilitas formasi (kh).b. Faktor Skin (S).c. Volume pori yang berisi fluida (Vp).

4.2. DASAR TEORIMekanisme aliran fluida gas pada media berpori sangat dipengaruhi oleh sifat fisik fluida, geometri aliran, sifat-sifat PVT dan distribusi tekanan sistem. Didalam menurunkan persamaanamaan aliran gas dan solusinya, beberapa anggapan telah digunakan yaitu media homogen, gas mengalir dengan komposisi tetap, aliran laminer dan isothermal.Oleh karena gas merupakan fluida yang fully compressible dimana sifat fisik merupakan fungsi tekanan, maka didalam penyelesaian persamaan aliran variabel tekanan yang digunakan adalah p, p2 dan (pseudo pressure). Sebagai pegangan kasar maka dapat digunakan acuan sebagai berikut :1. Untuk P < 2000 psia, digunakan persamaan dalam bentuk p2.2. Untuk 2000 < P < 4000 psia, digunakan persamaan dalam bentuk .3. Untuk P > 4000 psia, digunakan persamaan dalam bentuk p.Berdasarkan variabel tekanan yang digunakan didalam penyelesaian persamaan aliran gas diatas, maka telah dikembangkan persamaan aliran gas untuk berbagai rejim aliran seperti pendekatan P kuadrat dan pendekatan pseudo pressure function dari Al Hussainny-Ramey-Crawford.

Gambar 4.1. Diagram P vs P/Z

4.2.1. Pendekatan P Kuadrat (P2)Persamaan aliran gas dengan pendekatan P kuadrat ini diturunkan oleh Aronofsky dan Jenkins berdasarkan persamaan difusivitas untuk aliran gas ideal.Solusi persamaan diffusivitas pada kondisi semi steady-state adalah:

(4-1) Sedangkan solusi persamaan diffusivitas pada kondisi aliran transien adalah:

...........(4-2)4.2.2.Diagram Fasa Gasa.Gas KondensatSecara normal gas kondensat mengandung komponen berat yang lebih banyak dibandingkan dengan gas kering dan gas basah. Temperatur reservoar terletak di antara temperatur kritis dan krikondenterm, serta tekananya terletak di atas dew point. Penurunan tekanan di bawah daerah retrogard tidak akan menambah cairan tetapi justru sebaliknya, terjadi penguapan kembali dari cairan yang telah terbentuk saat tekanan berada di daerah retrogard. Fluida reservoar ini terdiri atas 25% mol cairan dan 75% mol gas.

Gambar 4.2. Diagram Fasa Gas Kondensat

b.Gas Basah (Wet Gas)Gas basah mempunyai komponen berat yang lebih besar bila dibandingkan dengan gas kering. Kondisi fluida dalam reservoar ditunjukkan oleh titik A, yaitu berupa gas keseluruhan, akan tetapi dalam proses produksi akan mengalami penurunan temperatur dan perubahan tekanan seperti yang ditunjukkan pada lintasan A-Sep, sehingga fluida yang ikut terproduksi ke permukaan akan berupa gas basah. Fluida dari separator terdiri atas 10% mol cairan dan 90% mol fasa gas.

Gambar 4.2. Diagram Fasa Gas Basah

c.Gas Kering (Dry Gas)Gas kering mengandung fraksi ringan seperti methana dan ethana dalam jumlah yang lebih banyak serta sedikit fraksi yang lebih berat. T kritis dan T krikondenterm fluida relatif rendah sehingga biasanya berharga jauh di bawah T reservoarnya yang ditunjukkan oleh titik A. Baik kondisi reservoar maupun separator, reservoar ini terdapat pada daerah berfasa satu (berada di luar diagram fasa), sehingga tidak dijumpai hidrokarbon cair akibat adanya proses kondensasi. Semua diproduksikan dalam bentuk gas kering.

Gambar 4.3. Diagram Fasa Gas Kering

4.3. PROSEDUR ANALISISa. Membuat tabulasi sebagai berikut :tPwfPwfPwfPwf

b. Membuat plot antara t Vs Pws2 untuk masing-masing harga q.c. Membuat trendline dari titik pada setiap grafik yang ada.d. Menentukan masing-masing harga slope (m) dari tiap grafik.e. Menentukan harga PAVG dengan rumus dari setiap harga q.f. Menentukan harga avg dan Zavg dengan membaca dalam tabel. Apabila pada harga PAVG yang telah dihitung tidak terdapat harga dan Z yang sesuai maka lakukan interpolasi / ekstrapolasi dari data yang ada.

Z2 2 Zavg avg Z1 1P1 Pavg P2P1 Pavg P2

g. Menentukan harga permeabilitas formasi untuk setiap harga q dengan rumus : k = 1637 q T ( z)av / mhh. Menentukan harga Ctavg dari setiap harga q yang ada dengan rumus :Ctavg = 1 / Pavgi. Menentukan harga P2 1jam dari masing-masing grafik yang ada dengan memebaca harga P2 pada harga t = 1 jam pada trendline yang ada.j. Menentukan harga skin factor (S) dari setiap harga q dengan rumus :

S = k.Menentukan harga ST dan D dengan melakukan eliminasi dari rumus yang ada S1 = ST + q DS2 = ST + q D - X = Y DD = X / Yl. Subtitusikan harga D yang diperoleh ke salah satu rumus untuk mendapatkan harga ST.m. Menghitung harga q (laju alir) untuk membuat grafik IPR (Pwf asumsi Vs q ).

q=

4.4. DATA ANALISA DAN PERHITUNGAN4.4.1. Data Analisa Tekanan Initial (Pi)= 3100 psi Ketebalan Formasi (h)= 15 ft Suhu (Tf)= 210 0 F = 670 oR Jari-Jari sumur (rw)= 0,367 ft Jari-Jari pengurasan (re)= 2950 ft Saturasi Gas (SG)= 0,79 Porositas ()= 0.18

Tabel IV-1.Data Viskositas dan Z sebagai fungsi tekananP, psia, cpZ

434.220.0129150.951003

685.940.0133310.924616

853.750.0136450.908208

1021.560.0139850.892976

1189.370.0143520.879129

1638.620.0154590.850388

2369.310.017670.83404

2734.660.0189850.839483

31000.0204570.85225

Tabel IV-2.Data Pressure Drawdownt, JamFlow No. IFlow No. II

q1 = 1500 MSCFDq2 = 2600 MSCFD

Pwf, psiaPwf, psia

0.24223921913

0.45223001821

0.63222201741

0.87822001699

1.12221501671

2.04219901560

4.66518501371

Dari test drawdown yang dilakukan secara terpisah pada sumur gas, tentukan:a. Flow Capacity dari tiap test.b. True skin factor (S).c. Intertial dan turbulence factor (D)..Lalu kemudian bandingkan metode P2 dengan metode !

4.4.2. PerhitunganTabel IV-3.Penentuan Pwf2t, JamFlow No. IFlow No. IIPwf 1 2Pwf 2 2

q1 = 1500 MSCFDq2 = 2600 MSCFDpsipsi

Pwf, psiaPwf, psia

0.2422392191357216643659569

0.4522300182152900003316041

0.6322220174149284003031081

0.8782200169948400002886601

1.1222150167146225002792241

2.0421990156039601002433600

4.6651850137134225001879641

A. Untuk q1 = 1500 MSCFDData yang diperoleh : Pi = 3100 psi y = -8E+05ln(x) + 5E+06xy

0.16842068.074

15000000

103157931.926

1. Menentukan harga m dari plot pada grafik log t vs pwf2, dengan pes : y = -8E+05ln(x) + 5E+06, maka didapatkan :

m =

= = 1842068 psi2/cycle

2. Menentukan Pavg

Pavg=

= = 2552, 694655 psi3. Menentukan harga avg dan ZavgJika tidak ada dalam tabel maka dilakukan interpolasi atau ekstrapolasi sehingga didapat avg dan Zavg: avg 2 0.01864 avg avg 1 0.017513P1 Pavg P2 2369.31 2552.69 2734.66 AVG = 2 ((P2 PAVG) (2 1)) / (P2 P1)= 0.01864 ((2574,66 2552.69) (0.018985 0.01767) / (2734.66 2369.31)= 0.01830054 cp ZAVG Z2 0.839483 Zavg Zavg Z1 0.83404P1 Pavg P2 2369.31 2552.69 2734.66 ZAVG = Z2 ((P2 PAVG) (Z2 Z1)) / (P2 P1)= 0.839483 ((2574.66 2552.69) (0.839483 0.83404) / (2734.66 2369.31)= 0.836772072

4. Menentukan harga permeabilitas formasi (k)

k=

= = 0.913248008 mD5. Menentukan Ctavg

Ctavg=

= = 0.000391743 psi-16. Menentukan harga P1jamP1jam diperoleh dengan memplot harga t = 1 jam pada persamaan grafik log t vs pwf2, P1jam = 50000007. Menentukan harga skin factor (S)

S=

= -1,136264054

B. Untuk q2 = 2600 MSCFDData yang diperoleh : Pi = 3100 psi y = -6E+05ln(x) + 3E+06xy

0.14381551.056

13000000

101618448.944

1. Menentukan harga m dari plot pada grafik log t vs pwf2, dengan pes : y = -6E+05ln(x) + 3E+06, maka didapatkan :

m =

= = 1381551.056 psi2/cycle2. Menentukan Pavg

Pavg=

= = 2396.835518 psi

3. Menentukan harga avg dan ZavgJika tidak ada dalam tabel maka dilakukan interpolasi atau ekstrapolasi sehingga didapat avg dan Zavg avg 2 0.018985 avg avg 1 0.01767P1 Pavg P2 2369.31 2396,83 2734.66 AVG = 2 ((P2 PAVG) (2 1)) / (P2 P1)= 0.018985 ((2734.66 2396,835518) (0.018985 0.01767) / (2734.66 2369.31)= 0.018330054 cp

ZAVG Z2 0.839483 Zavg Zavg Z1 0.83404P1 Pavg P2 2369.31 2396,83 2734.66 ZAVG = Z2 ((P2 PAVG) (Z2 Z1)) / (P2 P1)= 0.839483 ((2734.66 2396,835518) (0.839483 0.83404) / (2734.66 2369.31)= 0.836772072

4. Menentukan harga permeabilitas formasi (k)

k=

= = 1.177122485 mD

5. Menentukan Ctavg

Ctavg=

= = 0.000417217 psi-16. Menentukan harga P1jamP1jam diperoleh dengan memplot harga t = 1 jam pada persamaan grafik log t vs pwf2, P1jam = 3000000

7. Menentukan harga skin factor (S)

S= = 1.379228386

C. Menentukan harga D-1,136264054 = ST + 1500 . D1.379228386 = ST + 2600 . D - - 2.27 = - 900 . D D = 0.002286811

D. Subtitusikan harga D untuk mencari StST = (27.90259451) 1500 (0.002286811)= -1,136264054

E. Menghitung q (laju alir), untuk membuat grafik IPR P vs q :

q =

Tabel IV-4.Penentuan IPR Berdasarkan q dan Pwf2Pwf 1Pwf 1 2Q1Q2

3100961000000

3000900000080.4476279.21906592

25006250000443.1213436.3541992

20004000000739.8543728.5556719

15002250000970.6466955.8234839

100010000001135.4981118.157635

5002500001234.4091215.558126

001267.381248.024957

4.5. HASIL PERHITUNGANUntuk q = 1500 MSCFDM = 1842068, 074 psi/cyclePavg = 2552,694655 psiavg = 0.018330054Zavg = 0.836772072K = 0.913248008Ct avg = 0.000391743S = -1.136264054

Untuk q = 2600 MSCFDM = 1381551, 056 psi/cyclePavg = 2396,835518 psiavg = 0.017769072Zavg = 0.834450076K = 1,177122485Ct avg = 0.000417217S = 1,379228386

Maka, didapatkan harga D (factor turbulensi) dan ST (Skin True sebagai berikut)D = 0.002286811ST = -4.566481018

4.7.PEMBAHASANPada analisis tekanan pada reservoir gas, metode P2 digunakan pada P < 2000 psi. Dari analisi tekanan pada reservoir gas, diperoleh karakteristik antara lain faktor skin, permeablitas, faktor turbulensi. Untuk menentukan karakteristik tersebut, diperlukan data- data antara lain viskositas, kompresibilitas & data tekanan.

Terlebih dahulu, membuat tabulasi t, Pwf1, Pwf12, Pwf2 & Pwf22. Kemudian membuat plot antara t vs Pwf2. Kemudian membuat plot antara t vs Pwf2 untuk masing-masing harga q. Setelah diplot, lalu membuat trendline dari titik titik pada setiap grafik yang ada. Kemudian kita dapat menentukan haga slope (m) dari grafik, baik pada flow 1 dan flow 2. Lalu menentukan harga Pavg dengan rumus untuk setiap harga q. Lalu menentukan harga avg dan Zavg. avg dapat ditentukan dengan rumus 2 ((P2 PAVG) (2 1)) / (P2 P1). Untuk Zavg dapat ditentukan dengan rumus Z2 ((P2 PAVG) (Z2 Z1)) / (P2 P1). Dengan didapatkannya Pavg, kita dapat menentukan Ct, yaitu 1/Pavg. Kemudian menentukan P 1 jam dari msaing masing grafik dengan membaca harga P2 pada harga t = 1 jam dari trendline yang ada. Kemudian kita menentukan S, dengan rumus , kemudian menentukan harga St dan D dengan melakukan eliminasi. Lalu mensubtitusikan harga D yang diperoleh untuk mendapatkan St. Kemudian harga q (laju alir) untuk membuat grafik IPR dengan rumus . Dengan diketahui q, kita dapat membuat kurva IPR. Pada analisis reservoir gas, terdapat 2 jenis skin, yaitu S dan St (skin true). S adalah skin yang masih terpengaruh oleh faktor turbulensi gas, sedangkan St (skin true) adlaah faktor skin yang sudah tidak dipengaruhi oleh faktor turbulensi (D). Faktor turbulensi gas diakibatkan karena sifat gas yang memiliki viskositas rendah, sehingga gas cenderung bergerak secara turbulen.Berdasarkan pendekatan P2 , untuk q = 1500 MSCFD diperoleh K = 0,913 mD, S = -1,1362. Untuk q = 2600 MSCFD diperoleh K = 1,777 mD, dan S sebesar 1,3792. Untuk faktor turbulensi (D) didapatkan harga 0,002286811. Maka didapatkan nilai St = -4,566481018. Nilai St yang negative menandakan formasi mengalami perbaikan.Dari kurva IPR yang telah dibuat dari pendekatan secara metode P2 , diapatkan harga Absolut Open Flow (AOF) pada q = 1500 MSCFD sebesar 1267,38 MSCFD. Untuk q = 2600 MSCFD, didapatkan nilai AOF sebesar 1248,02 MSCFD.Aplikasi lapangan dari analisa ini adalah untuk membuat kurva IPR, sehingga kita dapat melakukan perencanaan produksi dan perencanaan tubing. IPR pada analisa ini ada 2. Setiap 1 kurva IPR mewakili 1 keadaan laju alirnya.

4.8.KESIMPULAN1. Berdasarkan persamaan dalam bentuk P2 diperoleh:a. q1 = 1500 MSCF/D. M = 1842068,074 psi/cycle Pavg = 2552, 694655 psi avg = 0,01833054 cp Zavg = 0,836772072 K = 0,913248008 mD Ct avg = 0,000391743 S = -1,136264054 AOF = 1267,38 MSCFDb. q2 = 2600 MSCF/D. M = 13181551,056 psi/cycle Pavg = 2396,835518 psi avg = 0,017769072 cp Zavg = 0,834450076 K = 1,177122485 mD Ct avg = 0,000417217 S = 1,379228386 AOF = 1248,02 MSCFDc. Faktor turbulensi (D)= 0.002286811d. ST= -4,5664810182. Harga skin true yang negative, menunjukkan bahwa formasi mengalami perbaikan.3. Aplikasi lapangannya, untuk membuat kurva IPR sehingga kita dapat melakukan perencaan produksi & tubing yang tepat.4. Terdapat 2 buah kurva IPR. Setiap kurva IPR mewakili 1 keadaan laju alir.