Kita Sekarang Beralih Ke Minyak Hitam

8/16/2019 Kita Sekarang Beralih Ke Minyak Hitam

http://slidepdf.com/reader/full/kita-sekarang-beralih-ke-minyak-hitam 1/7

Bab 8 KFHCKita sekarang beralih ke minyak hitam. Kami menganggap orang-sifat sik yang

diperlukan untuk perhitungan teknik reservoir dikenal sebagai perhitungan neraca

bahan. Properti ini adalah pembentukan faktor volume minyak oJ, solusi gos-oitrotto, tofof faktor volume formasi, koesien kompresibilitas isotermal, dan viskositas

minyak. Juga, inteJa- ketegangan resmi dibahas.

Properti ini didenisikan dalam bab ini. Proses sik yang terlibat dalam cara aset

minyak hitam berubah karena tekanan reservoir berkurang pada suhu konstan

dijelaskan. Kemudian bab membahas metode penentuan nilai properti ini

menggunakan data lapangan, studi laboratorium cairan, dan korelasi.

Subscript o digunakan untuk menunjukkan properti cair sejak insinyur perminyakan

sering menggunakan minyak kata untuk menggambarkan cairan vith yang ia

berurusan

Berat Jenis Cair

!erat jenis cairan, Po" didenisikan sebagai rasio densitas cairan dengan densitas

air, baik yang diambil pada suhu dan tekanan yang sama.

!erat jenis tampaknya nondimensional sejak unit kepadatan cairan yang sama

dengan unit kepadatan air# $amun, hal ini tidak sepenuhnya benar. Sebenarnya,

dalam sistem %nggris unit yang

Kadang-kadang berat jenis diberikan sebagai sp. gr. &' ( &', yang berarti bah)akepadatan dari kedua cair dan air diukur pada &'* dan tekanan atmosfer.

%ndustri minyak bumi juga menggunakan istilah gravitasi lain yang disebut gravitasi

+P% yang didenisikan sebagai

Formation Volume Factor of Oil

Volume minyak yang memasuki tangki saham di permukaan kurang dari volume minyak yang

mengalir ke lubang sumur dari reservoir. Perubahan ini volume minyak yang menyertai perubahan dari kondisi waduk ke permukaan kondisi ini disebabkan tiga faktor.

Faktor yang paling penting adalah evolusi gas dari minyak tekanan menurun dari tekanan

reservoir ke permukaan tekanan. Hal ini menyebabkan penurunan agak besar volume minyakketika ada sejumlah besar gas terlarut.Penurunan tekanan juga menyebabkan sisa minyak untuk memperluas sedikit, tapiini agak diimbangi dengan kontraksi ii karena pengurangan suhu.Perubahan volume minyak disebabkan oleh tiga faktor ini dinyatakan dalam haltheform iion faktor volume minyak. /inyak faktor volume fomiation didenisikan



sebagai volume minyak )aduk diperlukan untuk memproduksi satu barel minyak ditangki saham. Karena minyak )aduk termasuk gas terlarut,

0nit barel minyak pada kondisi )aduk per barel saham-tangki oi1, res !!1 ( S2!. 3olume minyak saham-tank selalu dilaporkan di &'*,terlepas dari suhu tangki saham. 4engan demikian, saham-tank

3olume cairan, seperti 3olume gas permukaan, dilaporkan pada kondisi-kondisistandar.

Cara lain untuk mengekspresikan faktor volume formasi minyak adalah bahwa volume wadukyang ditempati oleh satu ST ditambah gas dalam larutan pada suhu waduk dan tekanan.

Hubungan faktor volume formasi minyak untuk tekanan reservoir untuk minyak hitam khas

diberikan pada !ambar "# $.

%ngka ini menunjukkan tekanan reservoir awal berada di atas tekanan titik bubble# minyak.Sebagai tekanan reservoir berkurang dari tekanan awal tekanan bubble point& faktor volume

meningkat pembentukan slighfly karena perluasan 'airan dalam reservoir.

Penurunan tekanan reservoir di bawah hasil tekanan bubble#titik dalam evolusi gas di ruang porireservoir. Cairan yang tersisa di reservoir memiliki gas kurang dalam larutan dan& akibatnya&

faktor volume formasi yang lebih ke'il.

+ra. 5-1. !entuk khas faktor volume formasi minyak hitam sebagaifungsi tekanan pada suhu konstan )aduk.

Jika tekanan reservoir dapat dikurangi untuk atmosfer, nilai faktor volume formasiakan hampir sama 1,' res bbl ( S2!. Penurunan suhu &'* diperlukan untukmemba)a faktor volume formasi untuk persis 1.' *67 bbl ( S2!.Kebalikan dari faktor volume formasi disebut celah-inkagefaktor.

*aktor volume formasi dapat dikalikan dengan volume minyak saham-tank untukmenemukan volume reservoir minyak yang dibutuhkan untuk menghasilkan volumeminyak saham-tank. *aktor penyusutan dapat dikalikan dengan volume reservoiruntuk menemukan yang sesuai volume saham yang-tank. Kedua istilah inidigunakan, tetapi insinyur perminyakan telah mengadopsi universal faktor volumeformasi.Pembentukan faktor volume juga disebut faktor volume reserrotr.Karena metode pengolahan cairan yang dihasilkan memiliki efek pada volumeminyak saham-tank, nilai faktor volume formasi akan tergantung pada metodepengolahan permukaan. $amun, efeknya kecil untuk minyak hitam.

Solution Gas-Oii Ratio

Kita sering merujuk pada kelarutan gas alam minyak mentah seolah-olah kita

berhadapan dengan sistem dua komponen. /eskipun mudah untuk membahas gas

terlarut dengan cara ini, pada kenyataannya, gas dan minyak keduanya 'ampuran

multikomponen& dan jumlah gas dan minyak pem# diterbitkan oleh keseimbangan gas#'air.

(umlah gas pembentuk molekul )molekul 'ahaya* dalam fase 'air pada suhu reservoir hanya



dibatasi oleh tekanan dan kuantitas molekul 'ahaya hadir. Sebuah minyak hitam dikatakan jenuh

ketika sedikit penurunan tekanan akan memungkinkan pelepasan beberapa gas. !elembung#titik

tekanan adalah kasus khusus dari kejenuhan di mana rilis pertama dari gas terjadi.

Volume permukaan kedua gas dan 'airan yang disebut standar

kondisi sehingga unit standar kaki kubik per saham#tank barrel& s'f + ST.Solusi rasio gas#minyak juga disebut rotia gas#minyak (issolved dan kadang#kadang g ,-s

kelarutan.

!ambar "# menunjukkan 'ara rasio gas#minyak solusi dari perubahan minyak hitam khas

sebagai tekanan reservoir berkurang pada suhu konstan.

!aris hori-ontal pada tekanan di atas tekanan gelembung#titik karena pada tekanan ini tidak ada

gas berkembang dalam ruang pori dan seluruh 'ampuran 'airan yang dihasilkan ke dalam sumur bor. /etika tekanan reservoir berkurang di bawah tekanan bubble point& gas berkembang dalam

reservoir& meninggalkan kurang gas terlarut dalam 'airan.

Total Formation Volume Factor

7ambar 5-8 menunjukkan volume yang ditempati oleh satu barel minyak saham-

tangki ditambah gas terlarut pada tekanan bubble-point. +ngka tersebut juga

menunjukkan volume yang ditempati oleh massa yang sama dari bahan setelah

peningkatan volume sel telah menyebabkan penurunan tekanan. 3olume minyak

telah menurun# $amun, total volume meningkat.

3olume minyak pada tekanan rendah adalah !y. Jumlah gas berevolusi adalah

kuantitas dalam larutan pada titik gelembung, 9, b, tanggung ja)ab kuantitas

tersisa dalam larutan pada tekanan rendah, 9,. 7as berkembang disebut gas i-ee.

:al ini dikonversi dengan kondisi )aduk dengan mengalikan dengan faktor volume

formasi gas, !.

2otal volume ini adalah total untuk-mation 3olume factoi-.

Pembentukan gas faktor volume harus dinyatakan dalam satuan res !!1 ( scf, dan

jumlah faktor volume formasi memiliki unit res !!1 ( S2!.

7ambar 5-; memberikan perbandingan total faktor volume formasi dengan faktor

volume formasi minyak. 4ua faktor 3olume formasi yang identik pada tekanan di

atas tekanan gelembung-titik karena tidak ada gas dilepaskan ke reservoir pada

tekanan ini.Perbedaan antara dua faktor pada tekanan di ba)ah tekanan titik bubble-

merupakan volume gas dirilis pada reservoir. 3olume gas ini adalah ! <9, b - 9,= res

!!1 gas ( S2!.

*aktor total volume formasi juga disebut dua-fase Jormction

faktor volume.



Gaambar. 8-4. !entuk khas dari jumlah faktor volume formasi minyak hitam

sebagai fungsi tekanan pada suhu )aduk konstan dibandingkan dengan bentuk

faktor volume formasi minyak hitam di kondisi yang sama.

%katan yang tepat !lack ils- 4r.f denisi

!, - 1,>&? res bbl ( S2!

Koesien dari isotermal @ompressibility /inyakPada tekanan di atas titik gelembung, koesien isotermal coinyi esstbility minyak

didenisikan persis seperti koesien kompresibilitas isoAierinal gas. Pada tekanan di

ba)ah titik bubble istilah tambahan harus ditambahkan ke denisi untuk

memperhitungkan volume gas yang berkembang.

Seperti gas, koesien kompresibilitas isotermal minyak biasanya disebut

compressihtlity atau, dalam hal ini, pada kompresibilitas.

Persamaan 8- 16 dapat diintegrasikan dengan asumsi bah)a c, tetap konstan

sebagai perubahan tekanan. Penggunaan masa depan kami persamaan ini akan

terkait dengan tekanan bubble point, jadi kita akan menggunakan batas ba)ah Pb

Persamaan 8- 19 digunakan untuk menghitung kepadatan suatu oi1 pada tekanan

di atas titik gelembung. Kepadatan di titik bubble adalah titik a)al.

Ketika tekanan reservoir di ba)ah tekanan bubble point, situasinya jauh berbeda.

Seperti 7ambar 5-& menunjukkan, volume cairan )aduk menurun sebagai tekanan

berkurang. $amun, volume )aduk yang ditempati oleh massa yang meningkat

a)alnya cair karena evoluuon gas. Perubahan volume cairan dapat di)akili

Ar 8-6. %lustrasi koesien kompresibilitas isotermal minyak

pada tekanan di ba)ah titik gelembung pada suhu )aduk konstan.

dan begitu, perubahan volume gas gratis

4engan demikian, pada tekanan reservoir yang di ba)ah titik gelembung,

perubahan total volume adalah jumlah dari perubahan volume cairan dan

perubahan volume gas bebas.

:al ini sesuai dengan Persamaan 5-? sejak turunan dari 9, sehubungan dengan

tekanan adalah nol pada tekanan di atas titik gelembung.

7rak lengkap kompresibilitas sebagai fungsi tekanan reservoir diberikan pada

7ambar 5-B. +da diskontinuitas pada titik bubble. 6volusi gelembung pertama gas

menyebabkan pergeseran besar dalam nilai compiessibility. Persamaan 5-B berlaku

pada tekanan di atas titik gelembung, dan persamaan C;(5 berlaku pada tekanan diba)ah titik bubble.

Coefficient of Viscosity of Oil

Koesien viskositas adalah ukuran resistensi untuk aliran diberikan oleh cairan.

3iscoiiy muncul sebagai koesien dalam persamaan yang menggambarkan aliran

Auida.



3iskositas minyak biasanya memiliki unit centipoise, meskipun unit lainnya sedang

digunakan. Sebuah diskusi tentang unit viskositas dapat ditemukan dalam !ab &.

3iskositas, seperti sifat sik lainnya dari cairan, dipengaruhi oleh tekanan dan

temperatur. Peningkatan suhu menyebabkan penurunan viskositas. Penurunan

tekanan menyebabkan penurunan viskositas, asalkan hanya efek tekanan untuk

kompres cairan. Selain itu, dalam kasus cairan )aduk, ada parameter ketiga yangmempengaruhi viskositas. Penurunan jumlah gas dalam larutan dalam cairan

menyebabkan peningkatan viskositas, dan, tentu saja, jumlah gas di

solusi adalah fungsi langsung dari tekanan.

3iskositas cairan berhubungan langsung dengan jenis dan ukuran molekul yang

membentuk cairan. 3ariasi viskositas cairan dengan struktur molekul tidak diketahui

dengan ketepatan# $amun, viskositas cairan yang adalah anggota dari seri homolog

diketahui bervariasi secara rutin, seperti melakukan sifat sik yang paling lainnya.

/isalnya, hidrokarbon paran murni menunjukkan peningkatan reguler di viskositas

sebagai ukuran dan kompleksitas dari hidrokarbon molekul meningkat.

7ambar 5-5 menunjukkan hubungan viskositas minyak reservoir tekanan pada suhu

konstan. Pada tekanan di atas titik gelembung, yang viscos8ty minyak di reservoir

berkurang hampir linear tekanan menurun. Pada tekanan rendah molekul yang lebih

lanjut selain dan

leh karena itu bergerak mele)ati satu sama lain dengan lebih mudah.

$amun, seperti tekanan reservoir berkurang di ba)ah titik gelembung, cairan

berubah komposisi. 7as yang berkembang mengambil molekul yang lebih kecil dari

cairan, meninggalkan cairan )aduk tersisa dengan relatif lebih molekul dengan

bentuk kompleks besar. Komposisi cairan berubah ini menyebabkan peningkatan

besar dalam vtscosity minyak di reservoir tekanan decieases ba)ah titik bubble.

Sebagai reservoir minyak hitam habis, tidak hanya penurunan produksi akibat

penurunan tekanan yang tersedia untuk mendorong minyak ke sumur dan karenakompetisi dari gas gratis untuk ruang mengalir, tetapi juga karena viskositas minyak

telah meningkat. Kenaikan sepuluh kali lipat dalam viskositas minyak antara

gelembung titik +tid tekanan reservoir rendah tidak jarang.

Gambar. 8-8. !entuk khas viskositas minyak sebagai fungsi tekanan pada

temperatur reservoir yang konstan.

The Coefficient of lsobaric Thermal Expansion of a Liqui

koesien 6kspansi 2hermal lsobaric dari DiEuid sebuah

Koesien ekspansi termal isobarik didenisikan sebagai perubahan fraksional dalamvolume cairan seperti perubahan suhu di ba)ah tekanan konstan.

%nsinyur perminyakan jarang menggunakan properti cair ini sejak )aduk minyak

bumi biasanya dioperasikan pada suhu konstan.

+da juga properti sik yang disebut ekspansi termal. %ni tidak didenisikan seperti di

atas tetapi hanya rasio volume minyak pada suhu tinggi dengan volume minyak



yang sama pada suhu rendah, dengan kedua volume diukur pada tekanan yang

sama.

Ketika nilai ekspansi termal dilaporkan, itu harus mencakup tekanan dan temperatur

kisaran yang itu sah. 6kspansi termal seperti yang didenisikan di sini tidak harus

digunakan secara bergantian dengan koesien ekspansi termal isobarik

didenisikan di atas.

!nterfacial Tension

%da ketidakseimbangan kekuatan molekul pada antarmuka antara dua fase. Hal ini disebabkanoleh daya tarik fisik antara molekul. /etidakseimbangan kekuatan dikenal sebagai tegangan

antar muka.

Sebuah molekul dalam 'airan se'ara seragam tertarik ke molekul sekitarnya. 0ni diwakili se'araskematis oleh ukuran panah pada molekul !ambar "#1.

Sebuah molekul di permukaan tertarik lebih kuat dari bawah karena molekul gas dipisahkan jauhlebih luas& dan daya tarik berbanding terbalik dengan jarak antara molekul. /etidakseimbangankekuatan men'iptakan permukaan membran seperti. Hal ini menyebabkan 'airan untuk

'enderung towaid luas permukaan minimum. 2isalnya& setetes air jatuh melalui udara 'enderung

bulat karena bola memiliki minimum rasio permukaan#ke#volumetarik antara molekul berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka,

seperti yang dinyatakan sebelumnya. Juga, tarik berbanding lurus dengan massa

molekul. 4engan demikian, antarmuka antara dua cairan akan menunjukkan

tegangan antar muka karena perbedaan massa molekul dari dua cairan.

2egangan antar muka dapat dianggap sebagai kekuatan yang diperlukan untuk

mencegah kerusakan permukaan. 0nit dalam hal kekuatan memegang permukaan

bersama-sama dalam dyne bertindak sepanjang satu sentimeter panjang <dyne (cm=.

Penciptaan permukaan ini membutuhkan kerja. Pekerjaan di ergs diperlukan

untuk membuat satu sentimeter persegi permukaan adalah batas energi ca%%ed <erg

( sE cm=. 2egangan antar muka dan energi batas adalah sama. !er 9emem- t

<iat)o.tk sama berlaku istance timesdF, Gaitu, sebuah egg.eEua1s.a dyne cm.

Seringkali, tegangan permukaan istilah digunakan untuk menggambarkan tegangan

antar muka antara gas dan cairan. 2erlepas dari terminologi, sik Pasukan yang

menyebabkan batas permukaan atau antarmuka kita sama.

4an persyaratan dapat dipertukarkan.

Volatile Oils

Semua properti yang dibahas dalam bab ini didenisikan dengan cara yang persis

sama untuk minyak atsiri seperti untuk minyak hitam.

*aktor 3olume pembentukan dan solusi rasio gas-minyak biasanya tidak diukur

untuk minyak atsiri. Jumlah ini digunakan terutama dalam perhitungan neraca

bahan yang tidak berlaku untuk minyak atsiri. Jika jumlah tersebut diukur untuk



minyak atsiri, mereka akan bentuk ditunjukkan pada 7ambar 5- 1' dan 5- 11.

Penurunan besar di kedua kurva

Gambar 8-10. !entuk khas faktor pembentukan-volume minyak atsiri sebagai

menyenangkan Hksi tekanan pada suhu konstan )aduk.

Ara. 8-11. !entuk khas rasio gas-minyak solusi dari minyak atsiri sebagai

fungsi tekanan pada suhu reservoif konstan.

pada tekanan langsung di ba)ah titik bubble adalah karena evolusi jumlah besar

gas di reservoir pada tekanan tepat di ba)ah titik gelembung. :al ini ditunjukkan

dengan jarak dekat dari garis iso-vol tepat di ba)ah garis gelembung-titik pada

7ambar >-C.

9eservoir minyak atsiri yang direkayasa melalui perhitungan neraca /atei-tikus

komposisi. Sebuah studi laboratorium khusus <tidak dibahas dalam teks ini=

diperlukan.

Koesien kompresibilitas isotermal penting dalam penelitian ini

reservoir minyak atsiri. $ilai kompresibilitas yang tinggi untuk minyak atsiri dariminyak untuk hitam. $ilai dari C' I 1' psi untuk &' I 1' &

yang umum pada tekanan di atas titik gelembung. :ubungan kompresibilitas

tekanan untuk minyak atsiri adalah sama seperti yang diberikan pada 7ambar 5-B.

4iskontinuitas pada titik gelembung lebih besar untuk minyak atsiri dari minyak

untuk hitam.

3iskositas minyak atsiri berperilaku seperti yang ditunjukkan pada 7ambar 5- 5.

viskositas minyak atsiri yang jauh lebih rendah daripada viskositas minyak hitam.

$ilai ',1 cp yang umum pada titik gelembung dan nilai-nilai di atas

',C cp jarang terjadi. !iasanya ada peningkatan sepuluh kali lipat dalam viskositas

antara titik bubble dan tekanan rendah. 3iskositas minyak atsiri dipengaruhi oleh

tekanan di atas titik gelembung lebih kuat daripada viskositas minyak hitam

Kita Sekarang Beralih Ke Minyak Hitam

Documents

Transcript of Kita Sekarang Beralih Ke Minyak Hitam