Schlumberger Log

LDT = Litho density ToolCNL = Compensated Neutron NGS/NG = Natural Gamma Ray Spectrometry

Pengaruh Properti Butiran (Grain Properties) pada Karakteristik Reservoar

Porositas dan permeabilitas adalah karakteristik petrofisik utama pada reservoar.Beard&Weyl (1973) menunjukkan bahwa porositas dan permeabilitas utama dari sedimen detritus, yang sudah terendapkan, tergantung pada lima variabel : ukuran, sorting, bentuk (shape), roundness, orientation, dan susunan butiran.

1. Pengaruh ukuran butir Porositas secara teoritis tidak tergantung pada ukuran butir. Susunan dari sphere

dengan ukuran yang sama, yang menunjukkan ukuran yang sama, akan mendapatkan porositas yang sama, tanpa memperhatikan ukuran. Situasi yang ideal, yang cocok dengan sorting maksimum jarang didapatkan di alam. Suatu waktu kadang dapat di amati dalam pasir yang sudah dicuci dan diayak. Lebih banyak pada pasir oolitic. Gambar 3.3 dari Dodge (1971) terlihat meyakinkan bahwam diatas tingkat porositas yang merefleksikan sorting yang baik dan ketidakhadiran semen, porositas tidak bergantung pada ukuran butir.Faktanya, Lee(1919), Von Engelhardt (1960) gbr 3.4 mendiskusikan batuan sedimen tua, dan Rogers & ead (1961) gbr 3.5 dan Pryor (1973), dalam batupasir yang umurnya sama, menunjukkan porositas menuurn taja, ketika ukuran butir meningkat. Perubahan ini mungkin disebabkan oleh beberapa faktor yang memiliki hubungan yang tidak langsung dengan ukuran butir. Batupasir halus memiliki kecenderungan untuk lebih menyudut dan lebih terorganisir didikarenakan memiliki tingkat kepadatan yang rendah. Maka, mereka menunjukkan porositas yang lebih tinggi dibandingkan batupasir dengan butiran yang kasar.

Secara kontras, sebagaimana didemonstrasikan oleh Dodge (1971) gbr 3.6, pada sumur yang telah dikalibrasi, permeabilitas batupasir meningkat ketika ukuran butir meningkat. Hal ini dengan mudah dapat dimengeti karena ukuran dari pori dan saluran yang menghubungkan antara pori yang satu dengan yang lain dibentuk oleh ukuran butir.

“ makin kecil butiran, makin kecil pori dan begitu juga dengan bagian salurannya. Ditambah, gaya kapiler akan lebih kuat dan permeabilitas akan berkurang.”

2. Pengaruh SortasiSebagaimana yang telang diinvestigasi oleh Rogers & Head (1961) porositas dna

permeabilitas akan meningkat ketika sortasi meningkat (gbr 3.7). sebenarnya, dalam batupasir dengan sortasi buruk, butiran kecil (matrix) menempati dalam sela-sela yang kosong pada butiran yang lebih besar. Ditambah lagi, matriks tersebut meninvasi pori-pori yang besar dan mengisi saluran-saluran besarnya (big canal).

Kombinasi pengaruh ukuran butir dan sortasi pada porositas dan permeabilitas sudah pernah dipelajari oleh Beard & Weyl (1973). Diilustrasikan pada gbr 3-8.

3. Pengaruh Bentuk (shape) dan Kebundaran (Roundness) ButirTerlihat bahwa bentuk dan kebundaran mempengaruhi porositas intergranular

(antar butir). Fraseer (1935) datang untuk menyimpulkan bahwa sedimen yang tersusun oleh butiran yang spherical memiliki porositas yang rendah dibandingkan yang dibentuk oleh butiran dengan tingkat kebundaran (sphericity) yang rendah. Dia menambahkan kenyataan bahwa jenis pertama butiran cenderung untuk mengendap (settle) dikarenakan susunannya yang lebih padat (denser arraggement) daripada jenis yang kedua. Butiran dengan bentuk spherical yang sediklit dapat bergabung bersama dalam membentuk volume yang lebih lebar diantara butiran tersebut.

Pengaruh dari bentuk dan kebundaran pada permeabilitas masih belum dapat diketuahui dengan baik, tapi kita melihat bahwa permeabilitas mengikuti fluktuasi dati porositas dam hubungannya dengan variasi bentuk dan kebundaran.

4. Pengaruh Orientasi Butiran Orientasi partikel ditentukan oleh bidang horizontal dan oleh arah arus.Orientasi kerikil secara umum dapat ditentukan dengan baik, karena ukuran

mereka membuat observasi relatif lebih mudah (gbr 3-9). Perhitungan dan kuantifikasi orientasi dari butiran yang berukuran kecil (sand,silt) lebih sulit. Bagaimanapun, untuk butiran non-spherical setelah diobservasi umumnya bahwa orientasi butiran butiran sama halnya dengan orientasi sumbu maksimum elongate dan sejajar dengan arah arus. Pada keseluruhannya, orientasi butiran non-phylittic (non-shaly) tidak memberikan pengaruh pada porositas. Tapi secara kontrast, hal tersebut memiliki pengaruh yang sangat kuat pada permeabilitas atau lebih tepatnya pada anisotrop atau arah permeabilitas tertinggi.

Ditambah, dalam batupasir channel, arah permeabilitas maksimum adalah sejajar dengan sumbu pemanjangan tubuh batupasir.

Dalam batupasir pada Litoral Bar, permeabilitas maksimum adalah tegaklurus dengan sumbu panjang dari tubuh batuan, tapi sejajar dengan arah dominan arus (gbr 3-10). Orientasi partikel Phyllitic (shale) akan sama halnya dnegan orientasi pada sisi luas yaitu sejajar dengan bidang perlapisan.

5. Pengaruh Susunan (packing)Berdasarkan Graton & Fraser (1935), geometri packing yang simpel dari ukuran

sphere yang sama dibuat dalam bentuk yang berbeda-beda (posisi yang beda) (gbr 3-12). Mereka membuktikan bahwa porositas bervariasi terhadap packing mulai dari 47.64 % untuk yang terbuka dan 25.95 % untuk yang paling kompak.

Allen (1984) membuat gambaran yang lengkap dari beberapa tipe packing ( ordered, acak arau sembarang).dari partikel yang berbeda bentuk ( sphere, prolate dan oblate). Dia menyimpulkan bahwa = partikel regular = hanya akan membentuk packing yang merupakan partikel di alam, yaitu irregular, hanya membentuk packing random atau sembarang. Kenyataannya, partikel regular dapat berada di alam. Mereka terlihat pada oolit.

Dia juga menyimpulkan bahwa porositas menurun oleh pelebaran jarak ukuran partikel yang hadir dalam campuran. Tapi ia meningkat oleh peningkatan partikel yang angular dan permukaan yang bulat, dan oleh inklusi dari partikel anisometri yang kuat.Terlihat bahwa permeabilitas harusnya mengikuti perubahan yang sebanding, karena bagian pori dan kapiler dalam susunan yang kompak lebih kecil daripada yang lainnya. Gbr 3-13 menunjukkan variasi teoritis dalam permeabilitas unutk geometri ideal packing dari sphere yang berdiameter 500µm.Secara alamiah, susunan yang paling terbuka tidak pernah dalam kenyataannya muncul pada formasi yang tua; makin cepat pengaruh kompaksi butiran akan terorganisir terhadap susunan yang lebih tertutup.

6. Pengaruh Komposisi Mineralogi ButiranBotiran yang terdiri dari mineral yang berat dan padat akan diendapkan dengan

minerala yang meiliki sama beratanya, sebagai contoh, dengan densitas yang kurang, tapi ukurannya besar.Situasi ini akan menghasilkan penurunan sortasi, dan juga porositas serta permeabilitas.

Butiran yang tersusun oleh mineral yang belum matang dan tidak stabil (piroksen, amfibol, mica, feldspar,…) adakan mempengaruhi porositas sedimen dimana ia berada. Perubahan yang tersembunya akan menyebabkan formasi dari mineral lempung autigenik ( kaolinit, montmorilonit, ilit, chlorit,..) akan menutupi butiran dan menginvasi pori, ditambah lagi, menyebabkan penurunan utama porositas dan permeabilitas (gbr 3-14). Tapi jenis dan distribusi mineral autigenik juga harus disadari karena mereka mempengaruhi permeabilitas dengan cara yang berbeda (gbr 3-15). Pengaruh mereka telah dipelajari oleh Neasam (1977).

Discrete-partikel atau pore filling dari mineral lempung sebagai contoh kaolinit dikarakteristikan oleh distribusi yang tidak rata pada pori. Kristal dapat mencapai ukuran yang besar (lebih dari 10µm). sebagaimana kristal tumbuh, ruang pori dan permeabilitas menurun, walaupun akan ada selalu jumlah yang kecil dari porositas mikro diantara tiap individu lapisan.

Pore-lining dari mineral lempung, terutama ilit, klorit, dan monmorilonit, menutupi dinding pori demham lapisan tipis serpih yang sejajar atau tegaklurus dengan dinding pori (gbr 3-14b), tapi pertumbuhannya tidak mencapai jauh terhadap ruang pori. Jumlah yang banyak dari porositasmikro dapat muncul diantara serpih, walupun pori tersebut berdiameter kurang dari µm. Jenis dari lempung autigenik ini secara hebat menurunkan permeabilitas dan juga mempengaruhi kandingan listrik batuan karena kita mengetahui peningkatan di bagian atas permukaan.

Pore Bridging lempung, secara fundamental serabut ilit (gbr 3-14c), saling tersambung sepanjang ruang pori. Jenis ini menyebabkan penurunan utama pada permeabilitas, kala bridging lebih mudah mencapai leher, dan juga mengurangi ukuran pori. Porositas sedikit terpengaruh karena mikroporositas terjaga diantara diantara serat yang sangat halus.

7. Pengaruh Komponen Tekstur Lain pada Karakteristik ReservoarKomponen tekstural lain, matriks dan semen juga memberikan pengaruh penting

pada karakteristik petrofisik dari reservoar detritus.

Ketika persentasi matriks dan atau semen meningkat, porositas dan permeabilitas akan hilang, sejak partikel halus, yang mengisi matriks, dan semen cenderung untuk mengisi ruang pori deaintara unsur yang lebih kasar.

Matriks adalah komponen yang santa penting hanya dalam konglomerat, dimana dalam pasir hanya ada dalam sortasi yang sangat buruk tubuh batupasir.

Semen berkembang seterlah pengendapan baik dalam interaksi kimia diantara butiran yang tidak stabil dan air formasi, atau oleh sirkulasi larutan dalam ruang pori dengan gaya hidrodinamik.