MASALAH KEPASIRAN PADA PRODUKSI MINYAK DAN GASZulfina Rianti-071.11.372

Masalah produksi pasir banyak dijumpai pada lapangan-lapangan minyak bumi dari

lapisan batu pasir produktif dikedalaman dangkal sampai yang dalam. Sebab – sebab dari

terproduksinya pasir diantaranya :

Tenaga pengerukan (drag force), yaitu tenaga yang terjadi oleh aliran fluida dimana laju

aliran dan visositasnya meningkat menjadi lebih tinggi.

Pengurangan kekuatan formasinya, hal ini sering dihubungkan dengan produksi air, karena

melarutkan material penyemen atau pengurangan gaya kapiler dengan meningkatnya

saturasi air.

Penurunan tekanan reservoir, dengan penurunan ini akan mengganggu sifat penyemenan

antar batuan

Produksi pasir sangat sensitif terhadap kecepatan rate produksi. Pada kecepatan

tertentu dimana pasir tidak akan terproduksi, kondisi turunnya kecepatan produksi tersebut

bisa menjadikan sumur tidak ekonomis jika pasir formasi mudah terproduksi hanya dengan

gerakan fluida/rate yang sangat lamban sekalipun. Pada formasi batu pasir bersifat

unconsolidated material penyemen butiran-butiran pasir, pada umumnya berupa lempung

halus (de tritaloag) dan yang hampir tidak memberikan kekuatan untuk mampu bertahan

melawan berbagai stress formasi, sehingga pasir akan terproduksi mulai dari awal sumur

dikomplesi. Formasi batu pasir yang lebih kokoh (competent) mungkin tidak memproduksikan

pasir pada awal produksi namun setelah masa produksi tertentu mulai terjadi produksi pasir.

Hal ini bisa dipahami bahwa dengan turunnya tekanan reservoir maka tiap-tiap butiran pasir

akan memakan beban tekanan over burden yang makin besar yang kemudian berakibat

meningkatnya stress antar butiran hingga melampaui kemampuan material penyemen didalam

formasi batu pasir tersebut.

Kepasiran dapat menghambat kelangsungan operasi produksi, baik pada sumur atau di

permukaan. Kepasiran menimbulkan problem sebagai berikut :

1. Kapasitas produksi turun dratis akibat naiknya butiran pasir tersuspensi dalam fluida

produksi. Faktor lainnya antara lain : tersumbatnya lubang perforasi dan pipa salur di

permukaan.

2. Pembengkokan selubung atau liner akibat terbentuknya rongga-rongga di sekitar lubang

perforasi karena pasir terproduksi terus-menerus ke permukaan.

3. Pengikisan atau erosi pada peralatan produksi di bawah permukaan dan di permukaan pada

choke atau di persimpangan pipa salur.

Masalah kepasiran pada sumur-sumur produksi akan menjadi sangat serius manakala

mulai memproduksikan air. Alasan-alasan yang dapat diterima mengenai hal ini antara lain :

1. Menaikkan produksi fluida total untuk tetap menjaga harga rate produksi minyak dan gas

bisa berakibat membesarnya gaya dorong disepanjang aliran fluida di dalam formasi.

2. Membuat gangguan terhadap gaya kohesi ketika fasa air mulai bersifat “ Mobile “.

3. Gaya dorong fluida membesar dengan adanya dua fasa fluida yang sekaligus bergerak /

mengalir serta naiknya harga mobilitas fasa fluida pembasah (wetting phase).

4. Terjadi pelarutan atau pelunakan material penyemen batu pasir.

Tentu harus dipikirkan upaya optimal untuk tetap dapat memproduksikan fenida

hidrokarbon hingga dengan rate tertentu hingga batas-batas dimana sumur masih di

kategorikan ekonomis. Demikian halnya dengan lapangan-lapangan migas yang diduga

memiliki potensi “masalah kepasiran” jika dikembangkan perlu dilakukan kajian yang mendalam

dengan mengaitkan beberapa metoda dan dasar-dasar geoscience agar diperoleh alasan-alasan

yang kuat untuk memutuskan aplikasi teknologi komplesi serta program-program perawatan

sumur.

Untuk mengidentifikasi jenis pasir formasi perlu dikumpulkan berbagai bukti dan data

yang berkaitan dengan formasi batu pasir tersebut.Informasi yang terbaik adalah dari batu inti

(Core) yang diambil dari tiap lapisan kedalaman batu pasir, namun tidak jarang bahwa core

yang diambil tidak bisa mewakili sifat lapisan batu pasir yang sebenarnya.Oleh karena

kesalahan-kesalahan melakukan coring, terutama pada lapisan batu pasir lepas (Unconsolidated

Sands). Selain itu, lakukan juga monitoring terhadap konsentrasi pasir, monitoring terhadap

konsentrasi pasir yang diproduksikan bersama dengan fluida produksi. Cara ini dapat

membedakan jenis pasir dengan kategori atau type “quicksand” jika produksi pasir relatif

konstant, “Partially Consolidated” bila produksi sand yang ditampung terjadi funktuasi, dan

dikategorikan sebagai pasir “Suiable” bila konsentrasi pasir terproduksi menurun bertahap

hingga minimum.

Metoda analisa log sumuran dapat pula dilakukan untuk mengenali kekuatan relatif dari

tiap lapisan pasir, namun perlu diketahui bahwa beberapa type lapisan pasir yang berbeda

dapat ditemui dibawah permukaan melalui hasil rekam log sumuran tersebut. Pada saat dapat

dijumpai produk-produk analisa rekam sumuran yang dikhususkan untuk identifikasi sifat-sifat

mekanik batuan pada lapisan yang ditembus. Bahkan juga dapat dilakukan pekerjaan “Well

Core Image” yang mampu menangkap kenampakan (Feature) batuan yang ditembus untuk

lebih mengenali karakteristik inisitas stress batuan.

Untuk dapat memberikan pertimbangan mengenai desain sand control yang sesuai bagi

type batu pasir lapisan berpotensi pasiran, maka dilakukan analisa-analisa sebagai berikut :

1. Analisa Ayakan Butiran.

Analisa Ayakan Butiran batu pasir dari sample yang benar-benar dapat mewakili interval

lapisan batu pasir (sample perfoot) untuk mengetahui distribusi ukuran butiran batu pasir

sedemikian sehingga dapat memberikan ukuran gravel site yang tepat atau pun ukuran

spasi screen yang optimum. Sehingga didapatkan hasil minimasi pasir terproduksi atau

menghentikan sama sekali produksi pasir yang mungkin terjadi, namun tujuan produksi

fluida reservoir tetap terjaga.

2. Analisa Tingkat Stabilisasi Clay.

Hadirnya Clay dalam satuan batu pasir mempunyai pengaruh besar terhadap keefektifan

penanganan control pasir. Antara lain dengan mengetahui type Clay, konsentrasi serta

kandungan Clay dalam matrik maupun pori batuan. Analisa Clay ini biasanya dilakukan

dengan menggunakan “X-ray Diffraction Analisis” untuk menentukan tipe dan jumlah tiap

Clay yang ada.

3. Analisa Kelarutan Asam.

Uji kelakuan sampel batu pasir terhadap asam perlu dilakukan agar pada pekerjaan

keasaman untuk tujuan pembersihan daerah sekitar sumur akibat kerusakan oleh lumpur

pemboran cukup efektif tanpa merusak matrik batuan.Jadi perlu dianalisa untung – ruginya

pengasaman.

4. Analisa Kompatibilitas Fluida.

Berbagai aditif dan bahan kimia yang akan dipakai untuk penanganan sumur perlu diuji

kecocokannya agar tidak menimbulkan kerusakan-kerusakan pada formasi yang produktif.

Seperti test emulasi, korosi.

5. Uji Porositas dan Permeabilitas.

Uji ini dapat digunakan untuk mengetahui adanya indikasi permasalahan Clay, selain untuk

menentukan analisa kerja pengasaman dan kontrol pasir.

6. Analisa Wetability.

Walaupun pada umumnya pasir bersifat water wet, namun perlu dilakukan verifikasi

dilaboratorium. Jika ternyata mempunyai sifat oil wet, maka akan menimbulkan

permasalahan jika dilakukan “Plastic Treatment”. Kepastian sifat pembasahan batu pasir ini

juga sangat diperlukan untuk desain kontrol pasir.

Dari beberapa data lapangan, problem produksi yang sering dialami mempengaruhi laju

produksi sumur adalah problem kepasiran. Beberapa cara teknik yang digunakan untuk

menanggulangi problem kepasiran tersebut antara lain :

1. Sand Clean Up

Dikerjakan dan dilaksanakan untuk sumur-sumur yang mengalami problem kepasiran

dengan “Field Up Rate” (kecepatan pasir menutupi lubang sumur) yang paling rendah dan

hanya mengganggu laju produksi secara berkala, karena lubang perforasi tertutup oleh pasir

atau lempung.

Teknik dan peralatan yang dapat diaplikasikan untuk Sand Clean Up adalah :

a. Sand Bailer / Sand Pump

Dimana alat ini berbentuk barrel yang dirangkai dengan tubing dan dimasukkan ke dalam

lubang sumur dengan rangkaian tubing atau wire line dan sampai kedalaman yang

diinginkan dan setelah barrel penuh berisi pasir, rangkaian tubing / wire line diangkat ke

permukaan, selanjutnya pasir dibersihkan di permukaan, begitu seterusnya sampai tinggi

pasir dibawah lubang perforasi. Semua operasi cabut masuk rangkaian tubing dan wire line

menggunakan work over rig. Biaya yang dikeluarkan meliputi work over rig, sumber daya

manusia dan completion fluid

Sand Bailer

b. Clean Up Sand

Membersihkan pasir dengan menggunakan rangkaian tubing atau coil tubing, dimana water

gel di pompakan / disirkulasikan ke dalam lubang sumur sampai tinggi pasir dibawah tinggi

lubang perforasi. Operasi tersebut menggunakan work over rig atau tubing unit. Biaya yang

dikeluarkan meliputi work over rig, form chemical dan sumber daya manusia

c. Vacum Clean Sand

Dikerjakan dengan menggunakan Coil Tubing Unit (CTU) yang diujung coil tubing dipasang

“Vacum Tool” yang dikoneksikan dengan Dual String Coil Tubing (diameter 2.375” dan

1.25”), dimasukkan kedalam sumur dan dipompakan fluida water gel / fresh water melalui

coil tubing menghasilkan efek jetting di “Vacum Tool” yang menghisap pasir dan mengalir ke

permukaan melalui anmulus CT – CT. biaya yang dikeluarkan meliputi work over rig,

chemicals, sumber daya manusia.

2. Sand Consolidation

Dikerjakan untuk sumur-sumur yang mengalami kepasiran dengan “Fill Up Rate” yang

cepat / tinggi dan dapat merusak peralatan produksi (obrasive). Seperti pompa, tubing,

drifice dll, sehingga laju produksi tidak optimum bahkan sumur tersebut tidak dapat

berproduksi lagi.

Peralatan yang digunakan untuk sand consolidation adalah :

a. Screen / Slotted Liner, menggunakan screen yang ditempatkan I depan perforasi untuk

mencegah dan manyaring pasir dari lubang perforasi. Ukuran lubang dari screen ditentukan

oleh analisa butiran (sleve analisis) dari pasir produksi. Biaya yang dikeluarkan meliputi work

over rig dan screen liner.

Slotted Liner

b. Gravel Pack, menggunakan gravel (pasir) yang ditempatkan di anmulus antara screen dan

perforated casing, dengan cara dicampur dengan water gel dan dipompakan melalui gravel

pack tool. Ukuran butiran dari butiran gravel tersebut ditentukan oleh analisa butiran (Sieve

Analisis) dari pasir yang terproduksi. Biaya yang dikeluarkan meliputi pompa dll,m chemicals

dan sumber daya manusia.

Gravel Pack

c. Sand Resin Coated, menggunakan pasir / gravel yang ditempatkan di formasi dengan cara

dicampur dengan water gel dan dipompakan masuk ke dalam formasi dan di aktifkan

resinnya dengan menggunakan activator. Biaya yang dikeluarkan meliputi pompa dll,

chemicals resin dan sumber daya manusia.

3. Sand Fracturing

Dilakukan untuk mengatasi sumur-sumur yang mengalami problem selain kepasiran juga

mengalami problem kerusakan formasi (Formastion Damage) mis scale, filtrate

lumpur/bonding semen jelek atau dikarenakan permeabilitas batuan yang rendah. Teknik

dan peralatan yang dibutuhkan untuk sand frac adalah :

a. Frac Pack

Menggunakan fracturing unit yang digunakan untuk menempatkan pasir / gravel di formasi

dan di screen-screen casing perforated anmulus, dengan cara memompakan pasir yang

dicampur dengan water gel melewati gravel pack tool (Square Position) pada tekanan diatas

tekanan rekam formasi, setelah jumlah pasir sesuai dengan fracturing program atau

mengalami screen out. Gravel Pack Tool di set pada posisi (Circulated) dan di lanjutkan

dengan memompakan pasir sampai kondisi pack di anmulus screen-casing tercapai. Biaya

yang dikeluarkan meliputi pompa, chemicals, pasir dan sumber daya manusia.

b. Damage Frac

Menggunakan pasir / gravel yang ditempatkan di formasi dengan cara dicampur dengan

water gel dan dipompakan dengan fracturing unit pada tekanan diatas tekanan formasi.

Dengan terisinya formasi dengan pasir yang butirannya lebih homogen dan

permeabilitasnya diharapkan formasi mengalami kenaikan permeabilitas dan mengalami

stabilitas formasi yang lebih baik sehingga pasir tidak terproduksi ke lubang sumur.

Sumber :

1. Dwijono, Ir. Mustofa."Petunjuk Praktis Menanggulangi Problem Sand Di Lapangan

PERTAMINA dan Meningkatkan Produksi".2004.

2. Diktat Kuliah Teknik Pemboran II, Jurusan Teknik Perminyakan, Universitas Trisakti, 2001.

3. Sumantri. R. Buku Pelajaran Teknik Resevoir. Fakultas Technology Kebumian dan Energy.

Universitas Trisakti. Jakarta. 1998.