Modul Ssc Petroforia 2014

8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014

1/58

1


2/58

2

DIREKSI

Rasa syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat

dan rahmatNya kami dapat menyelesaikan Modul Smart Student Competition

PETROFORIA 2014. Modul ini dibuat bertujuan untuk memberikan panduan garis

besar kepada para peserta lomba untuk materi-materi yang akan dilombakan nantinya.

Diharapkan dengan adanya modul ini, para peserta lebih memaksimalkan hasil pada

saat kompetisi Smart Student Competition nantinya. Perlu diketahui modul ini hanya

merupakan gambaran daripada soal-soal yang akan dilombakan sebanyak 65% dari

keseluruhan soal, sedangkan 35% soal tidak berasal dari modul ini. Akhir kata kami

dari panitia Smart Student Competition PETROFORIA 2014 mengucapkan

terimakasih banyak atas partipasinya dalam acara yang akan diselenggarakan .

Selamat berkompetisi , Salam IATMI .

Balikpapan, Februari 2014

Penyusun


3/58

3

DAFTAR ISI

BAB I Pengantar Teknik Perminyakan ........................................... 1

BAB II Teknik Geologi ........................................................................ 17

BAB III Teknik Reservoir .................................................................... 23

BAB IV Teknik Pemboran ................................................................... 41

BAB V Well Loging ............................................................................. 46

BAB VI Well Completion & Workover .............................................. 47

BAB VII Petroleum Field Processing .................................................... 51

BAB VIII Tahap Recovery ...................................................................... 52

BAB IX Pengetahuan Umum Industri Migas ..................................... 54


4/58

1

BAB I

PENGANTAR TEKNIK PERMINYAKAN

1.1. Kegiatan Industri Migas

Didunia perminyakan ada 3 kegiatan pokok yang dilakukan pada industri

minyak dan gas bumi, yaitu : Kegiatan Hulu (Up-stream), Kegiatan Hilir

(Down-stream), dan Kegiatan Penunjang.

1. Kegiatan Hulu (Up-stream), eksplorasi (mencari keberadaan

hidrokarbon) dan eksploitasi (mengambil hidrokarbon).

2. Kegiatan Hilir (Down-stream), pengolahan/pemurnian, distribusi,

penyimpanan dan transportasi.

3. Kegiatan Penunjang :

Teknis : mesin, listrik, sipil, elektronika, keselamatan kerja,

lindung lingkungan.

Non teknis : personalia, keuangan, administrasi, keamanan,

training.

1.2. Proses Terjadinya Hidrocarbon

Minyak dan gas bumi berasal dari dekomposisi mahluk hidup

(tumbuhan dan binatang) yang mati dan tertimbun dalam lapisan batuan

sedimen beberapa juta tahun yang lalu. Karena adanya tekanan dan

temperatur yang sangat tinggi dalam jangka waktu yang sangat lama maka

material-material organic yang ada akan berubah menjadi minyak dan gas yang

kita temukan pada saat ini. Tempat terbentuknya disebut source rock (batuan

induk) yaitu batuan yang kaya akan material organic. Setelah matang. Maka

HC akan bermigrasikarena adanya perbedaan tekanan. Proses perpindahan HC


5/58

2

ini disebut dengan migrasi. HC akan terus bermigrasi hingga menemui trap

atau jebakan (seal rock) yaitu batuan yang impermeable. Setelah terjebak,

maka HC akan terakumulasi dalam lapisan yang disebut dengan reservoir rock

(batuan permeable).

Ada tiga macam teori yang menjelaskan proses terbentuknya minyak dan gas

bumi, yaitu:

1. Teori Biogenetik (Teori Organik)

Menurut Teori Biogenitik (Organik), disebutkan bahwa minyak

bumi dan gas alam terbentuk dari beraneka ragam binatang dan

tumbuh-tumbuhan yang mati dan tertimbun di bawah endapan

Lumpur. Endapan Lumpur ini kemudian dihanyutkan oleh arus sungai

menuju laut, akhirnya mengendap di dasar lautan dan tertutup Lumpur

dalam jangka waktu yang lama, ribuan dan bahkan jutaan tahun.

Akibat pengaruh waktu, temperatur tinggi, dan tekanan lapisan batuan

di atasnya, maka binatang serta tumbuh-tumbuhan yang mati tersebut

berubah menjadi bintik-bintik dan gelembung minyak atau gas.

2. Teori Anorganik

Menurut Teori Anorganik, disebutkan bahwa minyak bumi dan gas

alam terbentuk akibat aktivitas bakteri. Unsur-unsur oksigen, belerang,

dan nitrogen dari zat-zat organik yang terkubur akibat adanya aktivitas

bakteri berubah menjadi zat seperti minyak yang berisi hidrokarbon.


6/58

3

3. Teori Duplex

Teori Duplex merupakan perpaduan dari Teori Biogenetik dan

Teori Anorganik. Teori Duplex yang banyak diterima oleh kalangan

luas, menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari berbagai

jenis organisme laut baik hewani maupun nabati. Diperkirakan bahwa

minyak bumi berasal dari materi hewani dan gas bumi berasal dari

materi nabati.

Jenis-jenis minyak Bumi :

1. Paraffin

2. Olevin

3. Napthan

4. Aromatik

Perbandingan unsur-unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat

bervariasi .Berdasarkan hasil analisa diperoleh data sebagai berikut :

1. Karbon : 83% - 87%

2.

Hidrogen : 10% - 14%3. Nitrogen : 0,1% - 2%

4. Oksigen : 0,05% - 1,5%

5. Sulfur : 0,05% - 6%

1.3. Petroleum System & Jenis-jenis Trap

Komponen Petroleum System :

1. Adanya batuan Induk (Source Rock), Merupakan batuan sedimen yang

mengandung bahan organik seperti sisa-sisa hewan dan tumbuhan

yang telah mengalami proses pematangan dengan waktu yang sangat

lama sehingga menghasilkan minyak dan gas bumi.


7/58

4

2. Adanya batuan waduk (Reservoir Rock), Merupakan batuan sedimen

yang mempunyai pori, sehingga minyak dan gas bumi yang dihasilkan

batuan induk dapat masuk dan terakumulasi.

3. Adanya struktur batuan perangkap (Trap), Merupakan batuan yang

berfungsi sebagai penghalang bermigrasinya minyak dan gas bumi

lebih jauh.

4. Adanya batuan penutup (Cap Rock), Merupakan batuan sedimen yang

tidak dapat dilalui oleh cairan (impermeable), sehingga minyak dan

gas bumi terjebak dalam batuan tersebut.

5. Adanya jalur migrasi (Migration Route), Merupakan jalan minyak dan

gas bumi dari batuan induk sampai terakumulasi pada perangkap.

Jenis-jenis trap :

1.1.Struktural Trap

1.2.Stratigraphic Trap

1.3.Combination Trap


8/58

5


9/58

6

1.4. Eksplorasi

Eksplorasi merupakan kegiatan penting dalam industri migas. Eksplorasi

jangan hanya diartikan sebagai usaha penemuan/penambahan lapangan baru

atau perluasan daerah produksi, tetapi lebih merupakan peningkatan cadangan

minyak bumi. Disiplin ilmu yang dibutuhkan dalam eksplorasi antara lain

Manager, Geologist, Petrophysic, Geophysict, PE/RE, Drilling, Support (IT,

Logistic, Facility)

1. Tahapan Eksplorasi

A. Perencanaan eksplorasi

a. Pemilihan daerah eksplorasi

Keadaan ekonomi

Keadaan geologi

Sosial politik

b. Studi pendahuluan

Ketebalan dan penyebaran sedimen

Stratigrafiregional

Tektonik dan sejarah geologi

B. Operasi survey lapangan

a. Survey Awal

Pemotretan udara

Pemetaan geologi permukaan

Penyelidikan Geofisika

b. Survey Detail

Survey geologi permukaan

Survey Seismik

Survey gravitasi

Pemboran stratigrafi


10/58

7

C. Penilaian dan prognosis prospek

a. Penilaian (geologi,ekonomi, logistik dan kesampaian daerah)

b. Prognosis (lokasi yang tepat, kedalaman akhir, latar belakang

geologi, lapisan yang diharapkan, kedalaman puncak formasi

yang ditembus, jenis survey lubang bor/log)

D. Pemboran eksplorasi

a. Penemuan

b. Sumur kosong

c. Kegagalan mekanik

E. Pengembangan dan reevaluasi daerah

a. Geologi Produksi

b. Reevaluasi Daerah

2. Perencanaan eksplorasi meliputi :

A. Pemilihan daerah eksplorasi

Pemilihan daerah eksplorasi juga berhubungan dengan permintaan

daerah kuasa pertambangan yang berlaku terutama untuk

perusahaan minyak dan gas bumi asing. Jadi selain menyangkut

keadaan geologinya, pemilihan daerah ini tergantung dari negara

atau benua tempat dilakukan eksplorasi, di darat atau pantai.

B. Studi pendahuluan

Meliputi studi geologi regional yang manyangkut studi komparatif

atau perbandingan dengan daerah geologi lainnya yang telah

dieksplorasi, struktur yang bertindak sebagai perangkap dan

seterusnya, serta juga memperhatikan feasibility study.


11/58

8

3. Operasi eksplorasi

a. Survey Geologi Permukaan

Pemetaan geologi pada permukaan secara detail dapat dilakukan

jika memang terdapat singkapan pada rintisan dan juga di

sepanjang sungai.

b. Survey Seismik

Untuk survey detail, metoda seismik merupakan metoda yang

paling teliti dan dewasa ini telah melalupaui kemampuan geologi

permukaan. Metoda yang digunakan adalah khusus metoda

refleksi. Walaupu pemetaan geologi detail terhadap tutupan telah

dilakukan, untuk penentuan kedalaman objektif pemboran serta

batuan dasar dan juga lapisan yang akan menghasilkan minyak.

c. Survey Gravitasi Detail

Survey gravitasi detail kadang-kadang juga digunakan untuk

mendetailkan adanya suatu tutupan (closure), terutama jika yang

diharapkan adalah suatu intrusi kubah garam (salt dome) atau

suatu terumbu, dari stu diharapkan terdapatnya kontras dalam

gravitasi antara lapisan penutup dengan batuan reservoir atau

batuan garam. Metoda ini sudah agak jarang digunakan karena

teknologi seismik sudah semakin maju.

4. Prognosis

Semua prospek yang telah dipilih serta dinilai dalam suatu sistem

penilaian, kemudian dipilih untuk dilakukan pemboran eksplorasiterhadapnya. Maka semua proses ini haruslah diberi prognosis. Yang

dimaksud dengan prognosis adalah rencana pemboran secara terperinci

serta ramalan-ramalan mengenai apa yang akan ditemui waktu

pemboran dan pada kedalaman berapa. Prognosis ini meliputi:


12/58

9

a. Lokasi yang tepat

Lokasi ini biasanya harus diberikan dalam koordinat. Untuk

mencegah kesalahan dalam lokasi titik terhadap tutupan struktur,

sebaliknya semua koordinat lokasi tersebutpenentuannya

dilakukan dari pengukuran seismik, terutama jika tutupan

ditentukan oleh metoda seismik. Jika hal ini terjadi di laut

misalnya, maka pengukuran harus dilakukan dari pelampung

(buoy) yang sengaja ditinggalkan di laut pada pengukuran seismik,

juga dari titik pengukuran radar di darat. Setidak-tidaknya

pengukuran lokasi itu harus teliti sekali sebab kemelesetan

beberapa ratus meter dapat menyebabkan objektif tidak

diketemukan.

b. Kedalaman Akhir

Kedalaman akhir pemboran eksplorasi biasanya merupakan batuan

dasar cekungan sampai mana pemboran itu pada umumnya

direncanakan. Penentuan kedalaman akhir ini sangat penting

karena dengan demikian kita dapat memperkirakan berapa lama

pemboran itu akan berlangsung dan dalam hal ini juga untuk

berapa lama alat bor itu ita sewa. Penentuan kedalaman akhir ini

didasarkan atas data seismik, setelah dilakukan korelasi dengan

semua sumur yang ada dan juga dari kecepatan rambat reflektor

yang ditentukan sebagai batuan dasar.

c. Latar Belakang Geologi

Alasan untuk pemboran didasarkan atas latar belakang geologi.

Maka harus disebutkan keadaan geologi daerah tersebut, formasi

yang diharapkan terdapat di daerah tersebut, alasan pemboran


13/58

10

eksplorasi di lakukan di daerah tersebut, jenis tutupan prospek dan

juga struktur yang diharapkan dari prospek tersebut.

d. Objektif atau Lapisan Reservoir yang Diharapkan

Ini biasanya sudah ditentukan dari stratigrafi regional dan juga

diikat dengan refleksi yang didapat dari seismik. Objektif lapisan

reservoir ini harus ditentukan pada tingginya kedalaman yang

diharapkan akan dicapai oleh pemboran, hal mana diperoleh oleh

dari perhitungan kecepatan rambat seismik.

e. Kedalaman Puncak Formasi yang akan Ditembus

Juga dalam prognosis ini harus kita tentukan formasi-formasi mana

yang akan dilalui bor, maka kedalaman puncak (batas) formasi ini

harus ditentukan dari batas seismik.

f. Jenis Survey Lubang Bor yang akan Dilaksanakan

Pada setiap pemboran eksplorasi selalu dilakukan survey lubang

bor. Survey meliputi misalnya peng-log-an lumpur, cutting, listrik,

radioaktif, dsb. Sebaiknya pada pemboran eksplorasi dilakukan

survey yang lengkap, selain itu juga harus direncanakan apakah

akan dilakukan pengambilan batu inti (core) atau tidak.


14/58

11

BAB II

TEKNIK GEOLOGI

2.1. Siklus Batuan

Jenis batuan :

1. Batuan beku: terbentuk dari proses pendinginan dan kristalisasi magma.

2. Batuan sedimen : terbentuk dari proses pelapukan batuan beku atau

metamorf dan mengalami sedimentasi serta litifikasi (sementasi dan

kompaksi).

3. Batuan metamorf : batuan yang mengalami proses metamorphosis /

rekristalisasi akibat tekanan dan suhu yang tinggi serta bahan kimia.


15/58

12

Pengertian weathering, transportation, deposition, cementation dan

compaction, yaitu :

1. Weathering atau pelapukan yaitu proses perusakan atau penghancuran

batuan yang diakibatkan oleh air, angin, chemical dll

2. Transportation yaitu proses perpindahan/transportasi butiran batuan,

umumnya oleh air, es, angin.

3. Deposition adalah proses pengendapan butiran batuan

4. Cementation adalah proses pengikatan antar butiran.

5. Compaction yaitu proses pemadatan batuan akibat tekanan overburden

(tekanan yang berasal dari beban batuan diatsnya)

2.2. Mineral

Mineral adalah materi penyusun bumi senyawa anorganik yang bersifat solid,

terbentuk secara alami, mempunyai unsur kimia tertentu, sudah memiliki

struktur kristal yang jelas.

7 Sistem Kristal :

1. Reguler/ Kubus / Isometrik

2. Tetragonal (berbintang empat)

3. Heksagonal (berbintang enam)

4. Trigonal

5. Ortorombis (irisan wajik)

6. Monoklin (miring sebelah)

7. Triklin (miring, ketiga arah)


16/58

13

7 Skala Mohs :

2.3. Hukum Dasar Geologi

Menurut Poort (1976), dalam geologi dikenal 5 hukum dasar geologi, yaitu :

1. Law of Uniformitarianism, hukum ini menyatakan bahwa keadaan sekarang

merupakan kunci keadaan masa lalu .

2. Law of Original Horizontality, hukum ini menyatakan bahwa pada mulanya

batuan sedimen diendapkan secara horizontal didasar cekungan sejajar

dengan permukaan bumi.

3. Law of Superposition, hukum ini menyatakan bahwa lapisan sedimen yang

paling bawah terendapkan duluan, dan berumur paling tua, sedangkan

lapisan paling atas adalah lapisan paling muda.

4. Principle of Cross-cuting Relationship, hukum ini menyatakan bahwa

batuan yang memotong batuan lain akan berumur lebih muda.

5. Principle of Faunal Succession, hukum ini menyatakan karena evolusi

berbagai fosil yang terawetkan didalam suatu sekuen batuan, kenampakan

fisiknya berubah secara gradual dan teratur sejalan dengan waktu.

Skala kekerasan Nama mineral

1 Talk

2 Gipsum

3 Kalsit

4 Fluorit

5 Apatit

6 Feldspar

7 Kuarsa8 Topaz

9 Korundum

10 Intan


17/58

14

2.4. Lingkungan Pengendapan

Sebelum menjadi batuan sedimen, awalnya terjadi proses pengendapan

yang kemudian akan mengalami suatu proses litifikasi membentuk batuan yang

mengeras. Berikut beberapa cara pengendapannya :

1. Pengendapan secara mekanik

2. Pengendapan secara kimiawi

3. Pengendapan secara biologis (organik)

Lingkungan Pengendapan ialah Bagian dari permukaan bumi yang secara fisik,

kimia, biologi dapat dipisahkan dari bagian yang lain yang merupakan tempat

terakumulasinya sedimen.

Secara umum Lingkungan Pengendapan dibagi atas 3 (tiga) bagian yaitu :

1. Continental / Daratan

2. Coastal / Pantai / Transisi

3. Marine / Laut

2.5. Petroleum system element

Departemen Regional dan Petroleum Geologi melakukan penyelidikan

mengenai deep ( arah )struktur geologi. Salah satu prinsipnya adalah untuk

menentukan potensi dari petroleum. Unsur penting dari petroleum system

adalah source rock ( batuan induk ) analisisnya adalah meliputi model dari

petroleum system dan organik matter. dan telah dijelaskan diatas bahwa suatu

Pteroleum System terdiri atas Elements dan Prosses sebagai berikut :


18/58

15

1. Elements terdiri dari :

a. Source Rock , biasa disebut batuan induk, merupakan batuan

serpih yang kaya akan zat organik dan biasanya berwarna hitam

atau Suatu batuan yang memiliki hydrocarbon-prone organik yang

berlimpah-limpah

b. Migration Rock, jalan didalam batuan yaitu tempat melaluinya

minyak dan gas yang bergerak dari dari source rock menuju trap.

c. Reservoir Rock , biasa disebut batuan reservoir, merupakan batuan

tempat berkumpulnya minyak dan gas, yang terdiri dari porositas

dan permeability.

d. Seal Rock, merupakan batuan yang non permeable, dimana

minyak dan gas tidak dapat bergerak aktif.

e. Trap, merupakan struktur startigrafi yang memusatkan minyak dan

gas.

2. Proceses terdiri dari :

a. Generation, suatu source rock ke temperatur dan tekanan yang

cukup untuk mengkonversi perihal organik matter ke dalam

hidrokarbon.

b. Migration, berpindahnya hidrokarbon ke luar dari suatu source

rock ke dalam suatu perangkap.

c. Accumulation , suatu volume hidrokarbon yang berpindah tempat

ke dalam suatu perangkap lebih cepat dari kebocoran perangkap

menghasilkan suatu akumulasi.

d. Preservation, hidrokarbon berada didalam reservoir diubah oleh

biodegradation atau water-washing.,

e. Timing, perangkap Format, selama hidrokarbon berpindah tempat.


19/58

16

2.6. Source Rock

1. Pengertian Source Rock

Source rock atau yang biasa kita dikenal dengan batuan induk. Source

rock sendiri mengandung pengertian yaitu batuan yang dikelilingi

hidrokarbon dan terdiri dari organik matter. Untuk menjadi source suatu

batuan harus memiliki organic content (TOC) yang tinggi. Batuan tersebut

umumnya berbutir halus dan diendapkan dalam lingkungan yang memiliki

kemampuan preservasi terhadap kandungan organik tersebut, umumnya

akan dijumpai pada suatu system pengendapan yang tidak memiliki sirkulasi

terbuka, yang akan menyebabkan terjadinya proses oksidasi dan justru akan

merusak preservasi organic content tersebut.makanya, contoh kalau ada

"danau" yang bersifat euxinic, akan dianggap sebagai source.untuk sistem

petroleum. Sekarang kita melihat dalam sistim suatu terumbu karbonat.

Salah satu syarat untuk terbentuknya suatu komunitas organik yang

akan menyusun terumbu tersebut adalah laut jernih dan terdapat oksigen

yang banyak, hal ini akan menimbulkan situasi lingkungan pengendapan

yang oksidatif, jadinya, organic content-nya tidak akan terpreservasi. Hal ini

menjadi salah satu alasan kuat mengapa jarang sekali suatu tubuh terumbu

menjadi / memiliki source potential yang baik. Meskipun demikian, pada

suatu suksesi pertumbuhan karbonat ada kalanya lingkungannya menjadi

reduktif (euxinic), ini salah satunya dicirikan oleh adanya black shale streak,

dalam log kadang-kadang terlihat memiliki nilai GR yang tinggi. Jika

lapisan ini cukup tebal, bukan tidak mungkin dia akan menjadi semacam

"intra formational" source.


20/58

17

2. Syarat Terbentuknya Source Rock

Ada beberapa syarat terbentuknya suatu source rock yaitu :

a. Kaya Akan Organik Matter, studi mengenai organik matter biasanya

menggunakan analisa yang berhubung dengan mikroskopik yaitu

mengenai kestabilan organik matter dan geochemical analisis dari

hidrokarbon .Salah suatu anilisis yang biasa digunakan untuk penentuan

adanya organik matter adalah suatu sourve rock harus memiliki total

organic content atau TOC yang tinggi. TOC (kadar) Karbon Organik

Total (Total Organic Carbon) yaitu merupakan presentase berat dari

karbon organik yaitu zat karbon yang berasal dari zat organik dan bukan

berasal dari karbonat misalnya batu gamping. Karbon organik total

berhubungan langsung dengan kadar zat organik total atau kerogen,

yaitu :1,21,6 klai TOC.

b. Memiliki Tipe Kerogen, kerogen adalah zat organik yang tidak larut dan

terdapat pada batuan sedimen yang secara pirolisis dengan temperatur

tinggi akan menghasilkan Hidrokarbon.

tipetipe kerogen adalah sebagai berikut :

Kerogen Type I, Algal (dominan phytoplankton) cenderung

menghasilkan oil (oil prone).

Kerogen Type II, Mixed,Cenderung mengasilkan Kondesat, oil dan

gas

Kerogen Type III, Woody and Coaly, cenderung menghasilkan gas

(gas prone)

Kerogen Type IV, Inert (Kerogen teroksidasi) ,Barren HC


21/58

18

3. Memiliki Thermal Marturity

Teori degradasi thermal pembentukan minyak bumi menunjukkan bahwa

minyak bumi hanya bisa terbentuk pada tingkatan pematangan tertentu,

yaitu kombinasi antara temperatur atau lamanya zat organik mengalami

temperatur tersebut. Penentuan LOM akan dibahas dalam konsep

pematangan ( maturation).

Test untuk Termal Maturity dapat dilakukan dengan cara :

T max (dalam pyrolysis)

Vitrinite reflectane (Rv)

Time Temperature Index (TTI)

Spore Color Index (SPI)

Thermal Alteration Index

Coal Rank

4. Cara Terjadinya Source Rock

Secara populer sering dikemukakan, bahwa pembentukan minyak bumiterjadi karena pengonggokan zat organik terutama plankton, pada dasar laut

dan tertimbun dengan sedimen halus dalam keadaan reduksi, sehingga

terawetkan. Hal ini hanya terjadi di cekungan sedimen dimana terdapat

suatu ambang dari laut terbuka, sehingga terdapat suatu keadaan setengah

Euxinic, dengan sedimentasi yang cepat. Dibarengi dengan penurunan, lama

lama kita mendapatkan suatu urutan urutan batuan serpih yang kaya

akan organik dan berwarna hitam yang disebut Source Rock . atau batuan

induk. Karena gradien panas bumi dan gaya tektonik serta pembebanan.,

oleh temperatur yang tinggi dan tekanan, zat organik tersebut diubah

menjadi minyak dan gas bumi dan diperas keluar untuk bermigrasi ke

batuan reservoir.


22/58

19

Dalam konsepsi populer ini, dipisahkan antara fasies batuan induk, (serpih

diendapkan dalam keadaan reduksi pada dasar laut dalam) dan fasis batuan

reservoir (Pasir, Karbonat) diendapkan dalam keadaan oksidasi , banyak

gelombang dekat pantai, sehingga suatu migrasi jarak jauh diperlukan.

Konsepsi populer ini menimbulkan suatu konsepsi mengenai. Batuan

induk yang dicirikan oleh beberapa sifat tertentu.

Gambar cara terbentuknya suatu source rock

a. Zatzat organik yang hidup dimasa lalu merupakan awal terbentuknya

suatu system petroleum termasuk terbentuknya suatu source rock. Zatorganik ini dapat berupa jasad renik, planton, kerang dsbnya.


23/58

20

b. Zat organik yang berada dipermukaan laut lama kelamaan mengalami

kematian dan akan menuju ke dasar laut.

c. Zat organik tersebut lama kelamaan mengalami penggogokan sedikit

demi sedikit.


24/58

21

d. Akibat proses, waktu dan dengan kadar oksigen yang rendah, zat

organik ini mengalami sedimentasi dan tersimpan dalam waktu yang

cukup lama kemudian terawetkan.

e. Karena gradien panas bumi, gaya tektonik, serta pembebanan.oleh

temperatur dan tekanan yang tinggi zat tersebut diubah menjadi minyak

dan gas bumi. Dengan sedimen yang cepat dibarengi penurunan dan

lama kelamaan akan ditemukan urutan batuan serpih yang kaya zat

organik dan berwarna hitam.


25/58

22

f. Kemudian terbentuklah suatu system petroleum dimana didalamnya

terdapat suatu source rock.


26/58

23

BAB III

TEKNIK RESERVOIR

3.1. Pengertian

Reservoir Engineering merupakan cabang dari Petroleum Engineering

dengan tugas utamanya adalah peramalan kelakuan reservoir, laju produksi dan

jumlah minyak atau gas yang dapat diproduksikan dari suatu sumur,

sekelompok sumur, ataupun dari seluruh reservoir, di masa datang berdasarkan

anggapan-anggapan yang mungkin, ataupun dari sejarah masa lalunya yang

sudah ada.

3.2. Sifat Fisik Batuan

1. Porositas

Defenisi Porositas Suatu batuan adalah perbandingan antara volume total

pori-pori batuan dengan volume total batuan persatuan volume tertentu .

Porositas batuan reservoir dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

Vb

Vp

Vb

VsVb

dimana :

Vb = volume batuan total (bulk volume)

Vs = volume padatan batuan total (volume grain)

Vp = volume ruang pori-pori batuan.


27/58

24

Porositas batuan reservoir dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu:

a. Porositas absolut, adalah perbandingan antara volume pori total

terhadap volume batuan total yang dinyatakan dalam persen, atau secara

matematik dapat ditulis sesuai persamaan sebagai berikut :

%100volumebulk

totalporivolume

b. Porositas efektif, adalah perbandingan antara volume pori-pori yang

saling berhubungan terhadap volume batuan total (bulk volume) yang

dinyatakan dalam persen.

%100volumebulk

nberhubungayangporivolume

Berdasarkan waktu dan cara terjadinya, maka porositas dapat juga

diklasifikasikan menjadi dua, yaitu :

a. Porositas primer, yaitu porositas yang terbentuk pada waktu yang

bersamaan dengan proses pengendapan berlangsung.

b. Porositas sekunder, yaitu porositas batuan yang terbentuk setelah

proses pengendapan.

Tipe batuan sedimen atau reservoir yang mempunyai porositas primer

adalah batuan konglomerat, batupasir, dan batu gamping. Porositas sekunder

dapat diklasifikasikan menjadi tiga golongan, yaitu :

a. Porositas larutan, adalah ruang pori-pori yang terbentuk karena adanya

proses pelarutan batuan.


28/58

25

b. Rekahan, celah, kekar, yaitu ruang pori-pori yang terbentuk karena

adanya kerusakan struktur batuan sebagai akibat dari variasi beban,

seperti : lipatan, sesar, atau patahan. Porositas tipe ini sulit untuk

dievaluasi atau ditentukan secara kuantitatip karena bentuknya tidak

teratur.

c. Dolomitisasi, dalam proses ini batu gamping (CaCO3) ditransformasikan

menjadi dolomite (CaMg(CO3)2) atau berdasarkan reaksi kimia berikut :

2CaCO3 + MgCl3 CaMg(CO3)2 + CaCl2

Besar-kecilnya porositas dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :

ukuran butir (semakin baik distribusinya, semakin baik porositasnya),

susunan butir

Porositas (%) Kualitas

05 Jelek sekali

510 Jelek

1015 Sedang

1520 Baik

20 Sangat

bagus


29/58

26

2. Permeabilitas

Permeabilitas batuan didefinisikan sebagai ukuran kemampuan media

berpori untuk mengalirkan atau melewatkan fluida.

Secara perkiraan di lapangan dapat dilakukan pemberian semi-kuantitatif

permeabilitas sebagai berikut :

Ketat (tight), kurang dari 5 md

Cukup (fair),antara 510 md

Baik (good), antara 10100 md

Baik sekali (Very good), antara 1001000 md

dL

dPx

kv

dimana :

v = kecepatan aliran, cm/sec

= viskositas fluida yang mengalir, cp

dP/dL = gradien tekanan dalam arah aliran, atm/cm

k = permeabilitas media berpori.

Berdasarkan jumlah fasa yang mengalir dalam batuan reservoir,

permeabilitas dibedakan menjadi tiga, yaitu :

a. Permeabilitas absolut, adalah yaitu dimana fluida yang mengalir

melalui media berpori tersebut hanya satu fasa, misalnya hanya minyak

atau gas saja.

b. Permeabilitas efektif, yaitu permeabilitas batuan dimana fluida yang

mengalir lebih dari satu fasa, misalnya minyak dan air, air dan gas, gas

dan minyak atau ketiga-tiganya.

c. Permeabilitas relatif, merupakan perbandingan antara permeabilitas

efektif dengan permeabilitas absolut.


30/58

27

3. Saturasi adalah perbandingan antara volume pori-pori batuan yang terisi

fluida formasi terhadap total volume pori-pori batuan atau jumlah kejenuhan

fluida dalam batuan reservoir per satuan volume pori.

3.3. Penentuan Cadangan

Cadangan adalah perkiraan jumlah minyak mentah, gas alam, gas

condensate, fasa cair yang diperoleh dari gas alam, dan material lainnya (mis.

sulfur), yang dianggap bernilai komersial untuk diambil dari reservoir dengan

menggunakan teknologi yang ada pada suatu saat dalam keadaan ekonomi dan

dengan peraturan yang berlaku pada saat yang sama.

3 jenis klasifikasi cadangan :

1. Proved reserves(cadangan terbukti)

2. Probable reserves(cadangan mungkin)

3. Possible reserves(cadangan harapan)

Metode perhitungan cadangan :

1. Merode volumetric: metode yang paling sederhana, dimana reservoir

diasumsikan berupa kubus atau kerucut

2. Metode decline curve: menggunakan kurva yang menunjukkan trend

penurunan/decline

3. Metode material balance : menggunakan prinsip kesetimbangan

material (volume material yang masuk sama dengan volume materialyang keluar)

4. Metode simulasi reservoir : menggunakan software seperti CMG

atau eclipse

5. Metode simulasi monte carlo


31/58

28

Jenis-jenis metode eksplorasi migas :

1. Metode seismic: memanfaatkan gelombang suara.

2. Metode gravitasi: memanfaatkan variasi gravitasi

3. Metode magnetic : memanfaatkan susceptibilitas magnetic /

perbedaan gaya magnetik batuan

3.4. Mekanisme Pendorong

1. Water Drive

Pada reservoir jenis water drive ini, energi pendesakan yang mendorong

minyak untuk mengalir adalah berasal dari air yang terperangkap bersama-

sama dengan minyak pada batuan reservoirnya.

Ciri-ciri:

GOR relatif konstan

Penurunan tekanan relatif lambat, tekanan reservoir umumnya diatas

tekanan gelembung, sehingga tidak terdapat gas bebas

WOR pada awal waktu produksi sedikit, tetapi akan terus bertambah

seiring dengan semakin naiknya batas WOC

RF : 35 % - 75 %

Produksi air terus meningkat

2. Solution Gas Drive

Reservoir solution gas drive secara umum merupakan reservoir minyak

jenuh tanpa adanya aquifer, gas cap dan efek gravity drainage. Energi

yang dibutuhkan untuk mengalirkan minyak dari batuan reservoir ke

sumur-sumur produksi berasal dari ekspansi gas terlarut dan tekanan

reservoir mula-mula saja.

Ciri-ciri:

Penurunan laju produksi cepat ( rapid decline)

GOR naik dengan cepat


32/58

29

Kelarutan gas dalam minyak turun seiring penurunan tekanan

Saturasi gas akan terus naik hingga melebihi saturasi gas kritis

WOR rendah

3. Gas Cap Drive

Adanya tudung gas awal (initial gas cap) pada puncak zona minyak

dalam suatu reservoir jenuh akan menyebabkan stabilnya laju produksi

minyak dan producing gas-oil ratio selama periode waktu tertentu.

Setelah itu, gas dari tudung gas akan membentuk cone down dan

terproduksi melalui top perforasi dalam sumur-sumur produksi. Laju

produksi minyak akan mengalami penurunan dan producing gas-oil

ratio akan bertambah secara signifikan. Energi pendesakan pada

reservoir gas cap drive ini berasal dari ekspansi tudung gas yang berada

pada struktur atas ( upper zone ) dari reservoir.

Ciri-ciri :

Penurunan Tekanan Relatif Lebih Lambat Bila Dibandingkan

Dengan Solution Gas Drive

Penurunan Laju Produksi Lebih Lambat Bila Dibandingkan Dengan

Solution Gas Drive

Produksi Air Sangat Sedikit ( Mendekati 0 ) & RF = 20% - 40%

4. Segretion Drive

Segregation drive reservoir atau gravity drainage merupakan energi

pendorong minyak bumi yang berasal dari kecenderungan gas, minyak,

dan air membuat suatu keadaan yang sesuai dengan massa jenisnya

(karena gaya gravitasi).

Ciri-ciri:

Produksi air kecil, atau hampir tidak ada


33/58

30

Besarnya gravity drainage dipengaruhi oleh gravity minyak,

permeabilitas zona produktip, dan juga dari kemiringan dari

formasinya

Faktorfaktor kombinasi seperti misalnya, viskositas rendah,

specific gravity rendah, mengalir pada atau sepanjang zona dengan

permeabilitas tinggi dengan kemiringan lapisan cukup curam, ini

semuanya akan menyebabkan perbesaran dalam pergerakan minyak

dalam struktur lapisannya

RF bervariasi

5. Combination Drive

Reservoir combination drivemerupakan reservoir dengan gabungan dua

atau lebih mekanisme pendorong yang telah diterangkan diatas.

Reservoir combination drive dapat memiliki solution gas drive dan

water drive sekaligus, atau water drive, solution gas drivedan gas cap

drive sekaligus. Perilaku dari reservoir combination drive lebih sulit

diramalkan dibandingkan reservoir dengansingle drivesaja.

3.5. Karakteristik Reservoir

Karakteristik suatu reservoir sangat dipengaruhi oleh karakteristik batuan

penyusunnya, fluida reservoir yang menempatinya dan kondisi reservoir itu

sendiri, yang satu sama lain akan saling berkaitan. Ketiga faktor itulah yang

akan kita bahas dalam mempelajari karakteristik reservoir. Batuan adalah

kumpulan dari mineral-mineral, sedangkan suatu mineral dibentuk dari

beberapa ikatan kimia. Komposisi kimia dan jenis mineral yang menyusunnya

akan menentukan jenis batuan yang terbentuk.


34/58

31

Batuan reservoir umumnya terdiri dari batuan sedimen, yang berupa

batupasir dan karbonat (sedimen klastik) serta batuan shale (sedimen non-

klastik) atau kadang-kadang volkanik. Masing-masing batuan tersebut

mempunyai komposisi kimia yang berbeda, demikian juga dengan sifat

fisiknya. Komponen penyusun batuan serta macam batuannya dapat dilihat pada

Gambar 2.1.

Sandstone100 %

Shale100 %

Limestone100 %

LimySandstone

ShalySandstone

SandyLimestone

SandyShale

ShalyLimestone

LimyShale

Gambar 2.1. Di agram Komponen Penyusun Batuan

1. Komposisi Kimia Batuan Reservoir

Unsur-unsur atau atom-atom penyusun batuan reservoir perlu

diketahui, karena jenis dan jumlah atom-atom tersebut akan

menentukan sifat-sifat dari mineral yang terbentuk, baik sifat-sifat

fisik maupun sifat-sifat kimiawinya.

2. Komposisi Kimia Batupasir

Batupasir (sandstone) merupakan batuan yang paling sering dijumpai

di lapangan sebagai batuan reservoir. Batu pasir merupakan hasil dari


35/58

32

proses sedimentasi mekanik, yaitu berasal dari proses pelapukan dan

disintegrasi, yang kemudian tertransportasi serta mengalami proses

kompaksi dan pengendapan. Pori-pori pada batupasir terbentuk secara

primer bersamaan dengan proses pengendapan. Setelah pengendapan,

dapat terjadi perubahan pada pori-pori batupasir, yang merupakan

akibat dari sementasi, pelarutan serta proses sekunder lainnya,

sehingga porositas batupasir bersifat intergranular. Berdasarkan

mineral penyusunnya serta kandungan mineralnya, maka batupasir

dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu orthoquartzites, pasir lempungan

(graywacke), dan arkose.

a. Orthoquartzites, orthoquartzites merupakan jenis batuan sedimen

yang terbentuk dari proses sedimentasi yang menghasilkan unsur

silika yang tinggi, tanpa mengalami metaformosa dan pemadatan,

terutama terdiri atas mineral kwarsa (quartz) dan mineral lainnya

yang stabil. Proses metamorfosa adalah proses perubahan mineral

batuan, karena adanya kondisi yang berbeda dengan kondisi awal.

Material pengikatnya (semen) terutama terdiri atas karbonat dan

silika. Orthoquartzites merupakan jenis batuan sedimen yang

relatif bersih yaitu bebas dari kandungan shale dan clay.

b. Graywacke, graywacke merupakan jenis batupasir yang tersusun

dari unsur-unsur mineral yang berbutir besar, yaitu kwarsa, clay,

mika flake {KAl2(OH)2 AlSi3O10}, magnesite (MgCO3), fragmen

phillite, fragmen batuan beku, feldspar dan mineral lainnya.

Indikator yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi batuan

jenis ini adalah adanya mineral illite. Sortasi (pemilahan) butir

pada graywacke tidak bagus karena adanya matriks-matriks

batuan. Hal ini juga menyebabkan berkurangnya porositas

batuannya. Material pengikatnya adalah clay dan karbonat.


36/58

33

c. Arkose, arkose merupakan jenis batupasir yang tersusun dari

kuarsa sebagai mineral yang dominan, dan feldspar (MgAlSi3O8).

Selain dua mineral utama tersebut, arkose juga mengandung

mineral-mineral yang bersifat kurang stabil, seperti clay

{Al4Si4O10(OH)8}, microline (KAlSi3O8), biotite

{K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2} dan plagioklas

{(Ca,Na)(AlSi)AlSi2O8}. Arkose mempunyai sortasi butiran yang

kurang baik, dengan bentuk butir yang menyudut.

3. Komposisi Kimia Karbonat

Batuan karbonat yang dimaksud dalam bahasan ini adalah limestone,

dolomite, dan yang bersifat diantara keduanya. Limestone adalah

istilah yang biasa dipakai untuk kelompok batuan yang mengandung

paling sedikit 80 % calcium carbonate atau magnesium. Istilah

limestone juga dipakai untuk batuan yang mempunyai fraksi karbonat

melebihi unsur non-karbonatnya. Pada limestone fraksi disusun

terutama oleh mineral calcite, sedangkan pada dolomite mineral

penyusun utamanya adalah mineral dolomite.

a. Limestone, komposisi kimia limestone dapat menggambarkan

adanya sifat dari komposisi mineralnya yang cukup padat, karena

pada limestone sebagian besar terbentuk dari calcite, bahkan

jumlahnya bisa mencapai lebih dari 95%. Unsur lainnya yang

dianggap penting adalah MgO, bila jumlahnya lebih dari 1% atau

2%, maka menunjukkan adanya mineral dolomite.

b. Dolomite adalah jenis batuan yang merupakan variasi dari

limestone yang mengandung unsur carbonate lebih besar dari 50

%, sedangkan untuk batuan-batuan yang mempunyai komposisi

pertengahan antara limestone dan dolomite akan mempunyai nama

yang bermacam-macam tergantung dari unsur yang dikandungnya.


37/58

34

Batuan yang unsur calcite-nya melebihi dolomite disebut dolomite

limestone, dan yang unsur dolomite-nya melebihi calcite disebut

dengan limy, calcitic, calciferous atau calcitic dolomite. Komposisi

kimia dolomite pada dasarnya hampir mirip dengan limestone,

kecuali unsur MgO merupakan unsur yang penting dan jumlahnya

cukup besar.

4. Komposisi Kimia Shale

Pada umumnya unsur penyusun shale ini terdiri dari lebih kurang 58

% silicon dioxide (SiO2), 15 % alumunium oxide (Al2O3), 6 % iron

oxide (FeO) dan Fe2O3. 2 % magnesium oxide (MgO), 3 % calcium

oxide (CaO), 3 % potasium oxide (K2), 1 % sodium oxide (Na2), dan 5

% air (H2O). Dalam keadaan normal, shale mengandung sejumlah

besar quartz, silt, bahkan jumlah ini dapat mencapai 60%. Pada

keadaan tertentu, beberapa shale bisa mengandung silika dengan

kandungan tinggi yang bukan berasal dari silt. Kandungan silika yang

berlebihan didapatkan pada bentuk kristalin quartz yang sangat halus,

calcedony atau opal. Shale yang kaya besi lebih banyak pyrite atau

siderit, atau silikat besi, yang kesemuanya itu secara tidak langsung

menunjukkan bahwa pada kondisi lingkungan pengendapan paling

tidak terjadi penurunan atau bahkan kekurangan unsur silika.

3.6. Komposisi Kimia Hidrokarbon

Bentuk dari senyawa hidrokarbon merupakan senyawa alamiah, dapat

berupa gas, cair atau padatan tergantung dari komposisinya yang khusus serta

tekanan dan temperatur yang mempengaruhinya. Endapan hidrokarbon yang

berbentuk cair dikenal sebagai minyak bumi, sedangkan yang berbentuk gas

dikenal sebagai gas bumi.


38/58

35

Hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri dari atom karbon dan hidrogen.

Senyawa karbon dan hidrogen mempunyai banyak variasi, yang berdasarkan

jenis rantai ikatannya dibagi menjadi dua golongan, yaitu :

1. Golongan Asiklik, hidrokarbon jenis ini mempunyai rantai ikatan

antar atom yang terbuka, terdiri dari hidrokarbon jenuh dan

hidrokarbon tak jenuh

a. Golongan Hidrokarbon Jenuh, seri homolog dari hidrokarbon ini

mempunyai rumus umum CnH2n+2 dan mempunyai ciri dimana

atom-atom karbon diatur menurut rantai terbuka dan masing-

masing atom dihubungkan oleh ikatan tunggal, dimana tiap-tiap

valensi dari satu atom C berhubungan dengan atom C

disebelahnya. Seri homolog hidrokarbon ini biasanya dikenal

dengan nama alkana (Inggris : alkene) dimana penamaan anggota

seri homolog ini disesuaikan dengan jumlah atom karbon dalam

sebutan Yunani dan diakhiri dengan akhiran ana (Inggris :

ane).


39/58

36

Contoh dari senyawa hidrokarbon golongan alkana adalah :

N a m a Rumus Molekul Rumus Bangun

EtanaC2H6

H H

HCCH

H H

Propana C3H8

H H H

HCCCH

H H H

Butana C4H10

H H H H

HCCCCH

H H H H

dan seterusnya.

Dalam senyawa hidrokarbon sering dijumpai molekul yang

berlainan susunannya, tetapi rumus kimianya sama, atau dengan

kata lain senyawa hidrokarbon dapat mempunyai rumus molekul

sama tetapi rumus bangun berbeda. Keadaan semacam ini disebut

sebagai isomeri, sedangkan masing-masing senyawa hidrokarbon

yang mempunyai sifat tersebut dikenal dengan isomer.


40/58

37

b. Golongan Hidrokarbon Tak Jenuh, hidrokarbon ada yang

mempunyai ikatan rangkap dua ataupun rangkap tiga (triple), yang

digunakan untuk mengikat dua atom C yang berdekatan. Oleh

karena itu, valensi yang semula tersedia untuk mengikat atom

hidrokarbon telah digunakan untuk mengikat atom C yang

berdekatan, dengan cara ikatan rangkap dua yang mengikat dua

atom C, maka hidrokarbon seperti ini disebut hidrokarbon tak

jenuh atau disebut juga sebagai keluarga alkena (Inggris : alkene) .

Senyawa hidrokarbon tak jenuh yang dijelaskan di atas adalah

yang hanya mempunyai satu ikatan rangkap dua yang lebih dikenal

dengan deretan olefin. Ada juga hidrokarbon tak jenuh yang

mempunyai dua ikatan rangkap dua yang disebut deretan diolefin.

Rumus umum seri diolefin adalah CnH2n-2, sedangkan

penamaannya menggunakan akhiran adiena, sebagai contoh

adalah sebagai berikut :

CH2= C = CH - CH3 CH2= CH - CH = CH2

1,2 - Butadiena 1,3 - Butadiena

Derajat ketidakjenuhan dari seri diolefin lebih tinggi daripada seri

olefin. Secara kimiawi senyawa diolefin reaktif seperti olefin dan

secara fisik mempunyai sifat yang hampir sama dengan alkana.

Senyawa hidrokarbon tak jenuh juga ada yang mempunyai ikatan

rangkap tiga, yang sering disebut sebagai seri asetilen. Rumus

umumnya adalah CnH2n-2, dimana terdapat ikatan rangkap tiga

yang mengikat dua atom karbon yang berdekatan. Pemberian nama

sama dengan deret alkena dengan memberikan akhiran una. Sifat

deret asetilen hampir sama dengan alkena, sedangkan sifat


41/58

38

kimianya hampir sama dengan alkena dimana keduanya lebih

reaktif dari alkana.

2. Golongan Siklik, Sedangkan hidrokarbon golongan siklik mempunyai

rantai tertutup (susunan cincin). Golongan ini terdiri dari naftena dan

aromatik.

a. Golongan Naftena

Golongan naftena sering disebut golongan sikloparafin, atau

golongan sikloalkana, yang mempunyai nrumus umum CnH2n..

Golongan ini dicirikan oleh adanya atom C yang diatur menurutrantai tertutup (berbentuk cincin) dan masing-masing atom

dihubungkan dengan ikatan tunggal.

Contoh dari senyawa hodrokarbon golongan naftena adalah :

CH2

CH2 CH2

CH2 CH2

CH2

CH2 CH2

CH2 CH2

CH2

Siklo-heksana Siklo-pentana

b. Golongan Aromatik

Pada deret ini hanya terdiri dari benzena dan senyawa-senyawa

hidrokarbon lainnya yang mengandung benzena. Rumus umum

dari golongan ini adalah CnH2n-6, dimana cincin benzena


42/58

39

merupakan bentuk segi enam dengan tiga ikatan tunggal dan tiga

ikatan rangkap dua secara berselang-seling, sebagi berikut

CH

CH CH

CH CH

CH

n - Benzena

Adanya tiga ikatan rangkap pada cincin benzena seolah-olah

memberi petunjuk bahwa golongan ini sangat reaktip. Tetapi pada

kenyataannya tidaklah demikian, golongan ini tidak sestabil

golongan parafin. Jadi deretan benzena tidak menunjukkan sifat

reaktip yang tinggi seperti olefin. Secara sederhana dapat

dikatakan bahwa sifat benzena ini pertengahan antara golongan


43/58

40

parafin dan olefin. Ikatan-ikatan dari deret hidrokarbon aromatik

terdapat dalam minyak mentah yang merupakan sumber utamanya.

Pada suatu suhu dan tekanan standar, hidrokarbon aromatik ini

dapat berada dalam bentuk cairan atau padatan. Benzena

merupakan zat cair yang tidak berwarna dan mendidih pada

temperatur 176oF. Nama hidrokarbon aromatik diberikan karena

anggota deret ini banyak yang memberikan bau harum.

Keluarga hidrokarbon dikenal sebagai seri homolog, anggota dari

seri homolog ini mempunyai struktur kimia dan sifat-sifat fisiknyadapat diketahui dari hubungan dengan anggota deret lain yang sifat

fisiknya sudah diketahui. Sedangkan pembagian tingkat dari seri

homolog tersebut didasarkan pada jumlah atom karbon pada

struktur kimianya.


44/58

41

BAB IV

TEKNIK PEMBORAN

4.1. Sejarah Pengeboran

Pengusahaan secara modern minyak bumi dunia terjadi pada saat

pemboran minyak bersejarah yang dilakukan oleh Kolonel William Drake di

Titusvile, Pennsylvania, Amerika Serikat pada tahun 1859, yang menemukan

minyak pada kedalaman 69 kaki. Pemboran minyak pertama di Indonesia telah

dilaksanakan pada tahun 1871 di desa Maja, Majalengka, Jawa Barat oleh

seorang pengusaha Belanda benama Jan Reerink, namun sumur ini gagal

menghasilkan minyak. Titik balik Industri minyak di Indonesia terjadi ketika

pada tahun 1885, A.J. Zijkler, seorang pemimpin perkebunan tembakau Belanda

berhasil menemukan sumur Telaga Tunggal I yang bernilai komersial di daerah

Telaga Said, Pangkalan Brandan, Sumatera Utara. Inilah yang menjadi titik

pangkal pendirian perusahaan raksasa yang terkenal dengan nama The Royal

Dutch pada Tanggal 16 Juli 1890. Segeralah berdiri pabrik penyulingan di

Pangkalan Brandan dan pipa-pipa serta tangki-tangki dan kapal-kapal tanker.

Pada Tanggal 1 Maret 1892 pabrik mulai berproduksi dan hasilnya mulai dijual

dan bersaing di pasaran bebas dunia dengan Minyak Amerika, Rusia dan Cina.


45/58

42

4.2. Sistem-sistem pada Rig & Jenis-jenis Rig

5 system di rig!

1. System angkat (hoisting system): Alat untuk menaikkan dan menurunkan

drill string, casing string atau peralatan-peralatan lain. Contoh traveling

block, elevator,drawwork, crown block

2. System putar (rotating system) : Sistem penggerak putar yang

meneruskan gaya putar dari permukaan ke dalam lubang bor. Contoh top

drive, drill string.

3. System sirkulasi (circulating system) : untuk memindahkan serpih bor

(rock cutting) dari lubang sumur pada saat pemboran berjalan dgn fluida

pemboran. Contoh shale shaker, desander, desilter, degasser, centrifuge,

mud pit.

4. BOP System : Sistem yang berfungsi untuk mencegah semburan liar

fluida (kick/blow-out) dari dalam formasi batuan melalui lubang bor akibat

tekanan yang tinggi.

5. Power system : Merupakan sistem daya yang digunakan selama operasi

pemboran berlangsung.

Jenis-jenis Rig :

1. land rig: mobile rig dan workover rig.

2. offshore rig: swamp barge (2-4 m), Jack up (35-45 m), drill ship (800-1000

M), semi submersible (300-500 m).

Jenis-jenis sumur berdasarkan bentuk lubang sumurnya :

1. Vertical

2. J shape

3. S shape

4. Horizontal


46/58

43

5. Multilateral

Depth refrence :

1. True Measured Depth (TMD)

TMD SS (sub sea)

TMD RT (rotary table)

2. True Vertical Depth (TVD)

TVD SS (sub sea)

TVD RT (rotary table)

4.3. Lumpur

Lumpur pemboran adalah campuran fluida yang komplek yang terdiri atas zat

kimia dan padatan yang secara terus menerus dipompakan dan disirkulasikan

dari mud pits dgn tekanan tinggi ke lubang sumur melalui drill string dan

kembali ke permukaan melalui annulus selama proses pemboran.

Fungsi Lumpur Pemboran :

1. Mengontrol tekanan hidrostatik

2. Mengangkat cutting dari dasar sumur

3. Membentuk Mudcake yang tipis dan licin

4. Mendinginkan dan melumasi drill string sehingga bisa mengurangi panas

yang diderita

5. Cutting Suspension (mencegah cutting jatuh lagi ketika sirkulasi lumpur

berhenti)

6. Media Logging missal SP log

7. Mencegah terjadinya collapse/runtuh dari dinding sumur


47/58

44

4.4. Casing

Casing berupa kelongsong baja dengan panjang berkisar antara 16 sampai 34 ft,

dengan diameter bervariasi dari 4,5 inci sampai 30 inci. Fungsi utama casing

adalah menyekat lubang pemboran sehingga tidak terjadi hubungan antar

formasi yang berdekatan, mempertahankan kestabilan lubang bor sehingga

tidak gugur serta melindungi lingkungan dari pengaruh filtrat lumpur pemboran

yang lolos di sekitar lubang. Umumnya dalam pemboran minyak/gas

memerlukan beberpa tipe casing, yaitu :

1. Conductor Casing

2. Surface Casing

3. Intermediate Casing

4. Production Casing

Fungsi Casing :

1. mencegah lubang sumur collapse

2. mengisolasi fluida di lubang sumur dgn fluida di formasi

3. meminimisasi kerusakan karena proses pemboran dan lingkungan bawah

permukaan

4. menyediakan konduit yang tahan tekanan dan temperatur tinggi

5. mengisolasi hubungan antara formasi/reservoir di lubang sumur.

Tujuan Penyemenan Casing :

1. Melekatkan casing dengan formasi

2. Mencegah terjadinya hubungan antar formasi

3. Menjaga dari tekanan formasi yang berlebihan

4. Mencegah korosi

5. Mengisolasi zona berbahaya, agar pemboran dapat dilanjutkan.

Untuk melihat kualitas dari penyemenan dilakukan logging yang disebut dengan

cement bond logging (CBL).


48/58

45

Jenis-jenis Penyemenan :

Primary cementing: penyemenan casing

Secondary cementing : memperbaiki primary cementing, menutup lubang

perforasi, menutup kebocoran casing, menutup sumur (cement plug).

Macam-macam Secondary Cementing :

Plug Back Cementing

Re-Cementing

Squeze Cementing

4.5. Packer & Bit

Packer dapat didefinisikan sebagai peralatan bawah permukaan yang digunakan

untuk menyekat antara tubing dengan casing, untuk mencegah aliran vertikal di

sepanjang annulus casing-tubing.

Jenis-jenis Packer :

1. Retrievable

2. Permanent

3. Permanent retrievable

4. Inflatable

Jenis-jenis Bit :

Fixed bit : mata bit tidak dapat berputar dan digunakan untuk formasi

lunak.

Roller bit: mata bit dapat berputar dan digunakan untuk formasi keras.


49/58

46

BAB V

WELL LOGING

5.1. Pengetian Logging

Loggingadalah merupakan salah satu metode pengukuran perekaman besaran-

besaran fisik batuan reservoir terhadap kedalaman lubang bor. Logging

memberikan data-data yang diperlukan untuk mengevaluasi secara kuantitas

banyaknya hidrokarbon di lapisan pada situasi dan kondisi yang sesungguhnya.

Data yang didapatkan seperti porositas dan saturasi air.

Logging terdiri dari dua yaitu :

1. Measured while drilling (MWD) : logging yang dilakukan pada saat

drilling dan alat logging berada pada rangkaian drill string.

2. Wireline logging : logging yang dilakukan setelah proses drilling

menggunakan wireline unit.

Bagian-bagian log

Kepala Log

Kolom Log

Skala kedalaman

Skala kurva

Corak kurva

Jenis-jenis well logging

1. Log radioaktif : gamma ray (menentukan shale dan non shale), neutron,

density (menentukan porositas)

2. Log listrik: SP log (menentukan lapisan shale dan non shale)

3. Log suara: Sonic log (menentukan porositas)

4. Log tambahan: Log caliper (menentukan diameter lubang bor).


50/58

47

BAB VI

WELL COMPLETION & WORKOVER

6.1. Well Completion

Tujuan well completion untuk mendapatkan laju produksi yang optimum

selama masa produksi sumur.

Faktor yang harus dipertimbangkan dalam penentuan well completion :

Ekonomis : Laju produksi yang diinginkan, Investasi yang diperlukan

sekecil mungkin Reservoir : Jumlah cadangan gas/minyak di setiap zona lapisan, Tenaga

pendorong reservoir, Keperluan akan well stimulation, Keperluan akan

pengontrolan pasir

Mekanis : Konfigurasi komplesi sumur dibuat sesederhana mungkin

sehingga memudahkan kerja ulang, Pertimbangan pengangkatan buatan,

Kemungkinan project EOR dimasa yang akan datang

Klasifikasi well completion

1. Berdasarkan program pemasangan pipa selubung

komplesi lubang terbuka (openhole)

komplesi perforasi (perforated completion/cased hole)

komplesi liner (liner completion)

2. Berdasarkan jumlah zona yang diproduksi suatu sumur

Zona tunggal (single completion)

Zona banyak (multiple completion)


51/58

48

6.2. Workover

Workover atau kerja ulang adalah salah satu kegiatan dalam usaha

meningkatkan produktivitas dengan cara memperbaiki problem atau

memperbaiki kerusakan sumur sehingga diperoleh kembali laju produksi yang

optimum.

Jenis-jenis workover :

1. Stimulasi, termasuk diantaranya:

2. Acidizing: pengasaman

3. Hydraulic fracturing: membuat rekahan di formasi produktif

4. Steam stimulation : menginjeksikan uap panas untuk menstimulasi

sumur

5. Squeeze cementing: penyemenan ulang

6. Reperforation: pelubangan sumur ulang

7. Recompletion: komplesi ulang

8. Sand control: pengontrolan pasir

Perforasi adalah proses penembakan lapisan produktif untuk mengalirkan

fluida ke lubang sumur. Ada dua jenis perforasi yaitu :

1. Inner jet : hanya satu arah tembakan

2. High shoot density (HSD) : ke segala arah

Jenis-jenis problem produksi

1. Problem kepasiranikut terproduksinya pasir bersama dengan aliran fluida

reservoir. Problem ini umumnya terjadi pada formasi-formasi yang dangkal,

berumur batuan tersier terutama pada seri miocene. Penyebab problem

kepasiran antara lain :

Tenaga Pengerukan ( drag force )


52/58

49

Penurunan Kekuatan Formasi

Penurunan Tekanan Formasi

Tingginya Kapasitas Produksi

Penambahan Saturasi Air

2. Problem coning( gas dan air) adalah peristiwa terproduksinya air dan gas

lebih awal dari perkiraan akibat adanya gangguan kesetimbangan dari

gradient tekanan dan gaya gravitasi dalam aliran fluida. Penyebab coning

antara lain :

Adanya tekanan drowdownyang besar di sekitar lubang sumur Reservoir dengan permeabilitas tinggi menunjukan kecenderungan

terjadinya masalah coning rendah karena tekanan drawdown di sekitar

lubang sumur kecil.

Laju produksi yang melebihi laju alir kritis water coning dan gas coning

3. Problem scale merupakan endapan yang terbentuk dari proses kristalisasi

dan pengendapan mineral yang terkandung dalam air formasi. Pembentukan

scale biasanya terjadi pada bidang-bidang yang bersentuhan secara langsung

dengan air formasi selama proses produksi, seperti pada matrik dan rekahan

formasi, lubang sumur, rangkaian pompa dalam sumur (downhole pump),

pipa produksi, pipa selubung, pipa alir, serta peralatan produksi di

permukaan (surface facilities)

4. Problem korosi merupakan suatu proses penurunan mutu suatu material

logam. Hal ini dapat terjadi oleh lingkungan dengan peristiwa kimia atau

elektrokimia sehingga timbul kesetimbangan antara logam dengan

lingkunganya

5. Problem paraffin akibat endapan organik ini umumnya disebabkan oleh

perubahan komposisi hidrokarbon , kandungan wax (lilin) di dalam crude


53/58

50

oil, turunnya temperatur dan tekanan, sehingga minyak makin mengental

(pengendapan parafinik) dan menutup pori-pori batuan. Penyebab problem

parafin antara lain :

Turunnya tekanan reservoir

Hilangnya fraksi ringan minyak

Pemindahan panas dari minyak ke dinding pipa dan diteruskan ke

tempat sekitarnya.

Aliran cairan yang tidak tetap dan tidak merata.

Kecepatan aliran dan kekasaran dinding pipa.

Terhentinya aliran fluida


54/58

51

BAB VII

PETROLEUM FIELD PROCESSING

7.1. Surface Equipment

1. Wellhead merupakan peralatan untuk dudukan (menggantungnya) casing

atau tubing

2. Christmas treemerupakan rangkaian dari valve dan fitting yang digunakan

untuk mengontrol tekanan dari aliran produksi dan peralatan yang termasuk

di dalamnya adalah sambungan atas kepala tubing.

3. Separator & HC Processing chart

Separator, digunakan untuk memisahkan gas, oil, dan water yang langsung

berasal dari sumur.

Jenis separator :

1. Berdasarkan bentuk : horizontal, vertikal, spherical (bulat)

2. Berdasarkan tekanan operasi : High pressure, medium pressure dan low

pressure

3. Berdasarkan fasa : dua fasa dan tiga fasa


55/58

52

BAB VIII

TAHAPAN RECOVERY

8.1. Recovery

Tahapan Recovery :

1. Primary Recovery, tenaga pendorong dari alam

2. Secondary Recovery, menginjeksikan fluida yang sejenis dengan fluida

reservoir, misalnya air atau gas methan

3. Tertiary Recovery, menginjeksikan fluida yang tidak sejenis dengan fluida

reservoir seperti chemical (surfactant, polymer, dan alkaline/kaustik)

8.2. Artificial Lift

Dengan berjalannya waktu, maka tekanan reservoir akan menurun dan untuk

dapat mempertahankan laju produksi, maka sumur-sumur diberikan sistem

pengangkatan buatan atau yang sering disebut dengan artificial lift.

Jenis-jenis Artificial Lift :

1. Gas lift : menginjeksikan gas ke dalam tubing agar densitas minyak turunsehingga dapat diproduksikan

2. Electric submersible pump (ESP)/ reda pump: pompa bawah permukaan

dimana energinya dari energy listrik yang berasal dari permukaan. Untuk

laju produksi yang tinggi.

3. Sucker rod pump (SRP)/pompa angguk : pompa bawah permukaan dan

umunya untuk laju produksi yang kecil

4. Progressive cavity pump (PCP): pompa yang teridir dari stator dan rotor

dan mempunyai effisiensi yang tinggi.

5. Plunger lift

6. Hydraulic pumping unit (HPU)

7. Jet pump


56/58

53

8.3. Enhanced oil recovery (EOR)

EOR adalahpengurasan minyak tahap lanjut merupakan sebuah metode yang

menggunakan tenaga atau material dari luar untuk mengambil hidrokarbon yang

tidak dapat diambil, baik secara natural flow atau artificial lift.

Jenis-jenis EOR :

1. Water flooding : menginjeksikan air kedalam formasi dengan harapan

airnya akan mendorong minyak ke sumur produksi

2. Thermal methods : steamflooding (menginjeksikan uap panas) dan insitu

combustion (membakar sebagian minyak sehingga viskositas minyak turun).

3. Chemical methods: polymer, surfactant, caustik (Alkaline)

4. Miscible flooding: HC gas, CO2, nitrogen

5. MEOR: menginjeksikan bakteri/mikroba.

Miscible: proses injeksi dimana fluida injeksi bercampur dengan hidrokarbon,

misal injeksi methane atau CO2.

Immiscible : proses injeksi dimana fluida injeksi tidak bercampur dengan

hidrokarbon, misal injeksi air (waterflooding).


57/58

54

BAB IX

PENGETAHUAN UMUM INDUSTRI MIGAS

9.1. Convertion

1 m3= 6.29 bbl

1 m3= 1000 liter

1 bbl = 159 liter

1 bbl = 42 galon

1 galon = 3.785 liter


58/58

Perusahaan CEO/Chairman Markas

Total Christophe de Margerie Paris, France

Chevron John S. Watson San Ramon, California, U.S

Pertamina Karen Agustiawan Jakarta

Schlumberger CEO: PaalKibsgaard

CFO: Simon Ayat

Houston, Texas; Paris and The

Hague

Petronas Tan Sri ShamsulAzhar Bin

Abbas

KL

Saudi Aramco Khalid A. Al-Falih

(President & CEO)

Dhahran, Saudi Arabia

ExxonMobil Rex W. Tillerson Texas

Conoco Philips Ryan Lance Houston Energy Corridor,

Houston, Texas, U.S.

British Petroleum William Knox D'Arcy

(membiayaieksplorasiawal)

Donald Alexander Smith

(chairman pendiri)

Tony Hayward (CEO

sekarang)

London, KerajaanBersatu

Petrobras

(PetrleoBrasileiro

S.A.)

Maria das Graas Foster

(CEO)

AlmirGuilhermeBarbassa

(CFO)

Rio de Janeiro

Gazprom Viktor Zubkov (Chairman)

Alexei Miller (Vice-

Chairman and CEO)

16 Nametkinast., Moscow,

Russia

Shell JormaOllila, Chairman

Jeroen van der Veer, CEO

Markasbesarperusahaaniniberada

di Den Haag,

Belandadenganmarkasbesar

legal di London, Britania Raya.

Petrochina Jiang Jiemin

(Chairman)

Zhou Jiping

(CEO)

Dongcheng District, Beijing,

China

Halliburton David Lesar

(chairman,president,CEO)

Erle P. Halliburton(founder)

Houston, Texas, USA

Dubai, UAE

Baker Hughes Mr. Martin S. Craighead American General Center

Houston, Texas, U.S.

Modul Ssc Petroforia 2014

Documents

Transcript of Modul Ssc Petroforia 2014