MATERIAL BALANCET. RESERVOIR

MAYDA WARUNIK, ST, MT

PENDAHULUANBentuk umum dari persamaan material

balance pertama kali diperkenalkan oleh R.J. Schilthuis pada tahun 1941.

Persamaan ini berasal dari keseimbangan volume yang terjadi antara produksi keseluruhan dengan ekspansi fluida yang terjadi di reservoir akibat adanya penurunan tekanan.

ASUMSI DASARAda tiga asumsi dasar yang mendasari persamaan

ini :Ketika sejumlah minyak dari reservoir diproduksikan ke

pemukaan, ruangan pori yang sebelumnya ditempati minyak akan ditempati oleh sesuatu yang lain

produksi minyak akan menurunkan tekanan reservoir (Kecuali dalam kasus fluida diinjeksikan, )

Penurunan tekanan akan menyebabkan : Masuknya fluida dari aquifer atau gas cap yang

berdekatan dengan reservoir Ekspansi fluida yang menempati reservoir Ekspansi butiran reservoir

KONSEP DASAR

Gambar (a) menunjukkan volume fluida pada tekanan awal Pi pada reservoir yang memiliki gas cap.

KONSEP PERSAMAAN

EXPANSION•VOL OIL•VOL GAS TERLARUT

•VOL GAS CAP

•VOL PORE & CONNATE WATER

WATER INFLUX (WE)

WITHDRAWAL•PROD OIL

•PROD GAS

•PROD WATER

Undersaturated reservoir (P>Pb)Reservoir tanpa pengaruh water influx akan

mempunyai volume konstan (volumetrik). Jika reservoir minyak mula-mula undersaturated, maka pada awalnya hanya mengandung connate water dan minyak dan gas yang terlarut di dalamnya.

Untuk reservoir undersaturated Rp = Rsi=Rs dan m = 0 maka persamaan material balance akan menjadi :

]11

)()[(

][

PSwc

C

SwcSwcxC

BoiBoiBo

WeWpBwBoNpNfw

LANJUTANJika harga kompresibilitas minyak air dan

batuan diketahui, maka didefinisikan sebagai kompresibilitas efektif (Ce) yaitu :

Buktikan jika we = 0 dan wp=0

][..

SoCfCwSwCoSoCe

]..[ CePBoiNpBoN

Lanjutan Apabila mengabaikan kompresibilitas air

dan batuan maka selama penurunan tekanan adalah :

][ BoiBo

NpBoN

][ BoiBoBo

NpNRF

Contoh soal

lanjutan

saturated oil Reservoir (P<Pb)Untuk reservoir jenuh (saturated) Boi =Bti

dan Bt = Bo + (Rsi – Rs) Bg maka persamaan umum material balance menjadi :

]11

)()1.(1..)[(

])([

PSwc

C

SwcSwcxC

mBtiBgiBgBtimBtiBt

WeWpBwBgRsiRpBtNpNfw

Reservoir Water DriveWater drive adalah merupakan tenaga pendorong

di dalam reservoir yang disebabkan oleh pendesakan air dari aquifer sebagai bottom water pressure atau edge water pressure yang terjadi akibat penurunan tekanan. Persamaan material balance dengan jenis tenaga pendorong ini dianggap bahwa gas cap tidak ada (m = 0), maka persamaan material balance untuk reservoir jenis ini adalah :

wpetgsipptit BWWBBRRNBBN )(

Reservoir Gas Cap DriveGas cap drive adalah merupakan tenaga

pendorong yang disebabkan oleh pengembangan gas dari gas cap akibat turunnya tekanan dalam resevoir. Karena We da Wp pada reservoir gas cap sangat kecil, maka kedua besaran tersebut dapat diabaikan. Sehingga persamaan material balance untuk resevoir jenis ini menjadi :

gig

gi

titit

gsiptp

BBBB

mBB

BRRBNN

Reservoir Combination Drive Untuk reservoir yang mempunyai mekanisme

pendorong jenis ini, maka persamaan dapat ditentukan berdasarkan persamaan :

]1..)[(

])([

BgiBgBtimBtiBt

WeWpBwBgRsiRpBtNpN

LANJUTANSedangkan unit recoverynya dapat diperkirakan

jika recovery dari masing-masing mekanisme pendorong yang bekerja telah didapatkan. Recovery untuk setiap mekanisme ini diperkirakan berdasarkan efektivitas proses dari tiap-tiap jenis mekanisme pendorong tersebut. Untuk itu perlu diketahui drive indek dari masing-masing mekanisme yaitu :

gsiptp

titBRRBN

BBNDDI

gsiptp

giggi

ti

BRRBN

BBBmNB

SDI

LANJUTAN

DDI = Depletion Drive Index.SDI = Segregation Drive Index.WDI = Water Drive Index.Sehingga penjumlahan ketiga index pendorong adalah

sama dengan satu, atau : DDI + SDI + WDI + = 1

gsiptp

wpe

BRRBNBWW

WDI

.