STIMULASI

Stimulasi adalah merangsang sumur yang merupakan suatu proses

perbaikan terhadap sumur untuk meningkatkan harga permeabilitas formasi yang

mengalami kerusakan sehingga dapat memberikan laju produksi yang besar, yang

akhirnya produktifitas sumur akan menjadi lebih besar jika dibandingkan sebelum

diadakannya stimulasi sumur. Stimulasi dilakukan pada sumur-sumur produksi

yang mengalami penurunan produksi yang disebabkan oleh adanya kerusakan

formasi (formation damage) disekitar lubang sumur dengan cara memperbaiki

permeabilitas batuan reservoir. Metode stimulasi dapat dibedakan menjadi

Acidizing dan Hydraulic Fracturing.

Alasan dilakukanya stimulasi antara lain karena adanya hambatan alami

yaitu permeabilitas reservoir yang rendah sehingga menyebabkan fluida reservoir

tidak dapat bergerak secara cepat melewati reservoir dan hambatan akibat yaitu

yang sering disebut dengan kerusakan formasi (formation damage), kerusakan

fomasi ini kebanyakan disebabkan oleh operasi pemboran dan penyemenan yang

menyebabkan permeabilitas batuan menjadi kecil jika dibandingkan dengan

permeabilitas alaminya sebelum terjadi kerusakan formasi, pengecilan

permeabilitas batuan formasi ini akan mengakibatkan terhambatnya aliran fluida

dari formasi menuju ke lubang sumur sehingga pada akhirnya akan menyebabkan

turunnya produktivitas suatu sumur.

Sasaran dari stimulasi ini adalah formasi produktif, karena itu karakteristik

reservoir mempunyai pengaruh besar pada pemilihan stimulasi. Karakteristik

reservoir meliputi karakteristik batuan maupun karakteristik fluida reservoir

terutama berpengaruh pada pemilihan fluida treatment baik pada acidizing

maupun pada hydraulic fracturing, faktor lain yang berpengaruh dalam treatment

ini adalah kondisi reservoir yaitu volume pori, tekanan dan temperatur reservoir.

1. Acidizing

1.1. Pengertian dan Jenis Acidizing

Acidizing adalah salah satu proses perbaikan terhadap sumur untuk

menanggulangi atau mengurangi kerusakan formasi dalam upaya peningkatan laju

produksi dengan melarutkan sebagian batuan, dengan demikian akan

memperbesar saluran yang tersedia atau barangkali lebih dari itu membuka

saluran baru sebagai akibat adanya pelarutan atau reaksi antara acid dengan

batuan. Stimulasi dengan acidizing dapat dilakukan dengan menggunakan tiga

metode yaitu :

1. Acid Washing

2. Acid fracturing

3. Matrix acidizing

Acid washing adalah operasi yang direncanakan untuk menghilangkan

endapan scale yang dapat larut dalam larutan asam yang terdapat dalam lubang

sumur untuk membuka perforasi yang tersumbat. Acid fracturing adalah

penginjeksian asam ke dalam formasi pada tekanan yang cukup tinggi untuk

merekahkan formasi atau membuka rekahan yang sudah ada. Aplikasi acid

fracturing ini hanya terbatas untuk formasi karbonat, karena jika dilakukan pada

formasi batu pasir dapat menyebabkan keruntuhan formasinya dan mengakibatkan

problem kepasiran. Matriks acidizing dilakukan dengan cara menginjeksikan

larutan asam dan additif tertentu secara langsung ke dalam pori-pori batuan

formasi disekitar lubang sumur dengan tekanan penginjeksian di bawah tekanan

rekah formasi, dengan tujuan agar reaksi menyebar ke formasi secara radial.

Pada intinya, acidizing adalah proses pelarutan material-material batuan

yang terdapat disekitar lubang tempat masuknya fluida reservoir ke dalam sumur

dengan menginjeksikan sejumlah asam ke dalam sumur atau lapisan produktif.

Acidizing ini digunakan untuk menghilangkan pengaruh kerusakan formasi

disekitar lubang sumur yaitu skin dengan cara memperbesar pori-pori batuan dan

melarutkan partikel-partikel penyumbat pori-pori batuan.

Kelarutan partikel-partikel batuan / efektivitas pengasaman tergantung dari

faktor-faktor yang mempengaruhi, diantaranya :

1. Surface area terhadap volume pori

Semakin besar permukaan batuan yang akan bersentuhan dengan acid,

maka semakin banyak acid yang diperlukan dan semakin cepat acid

bereaksi.

Gambar 1Pengaruh Perbandingan Luas Volume Terhadap Laju Reaksi HCl-CaCO3

(Allen, T.O, Robert, A.P, “Production Operations, Well Completion,Workover and stimulation”)

Gambar 1. terlihat pengaruh perbandingan luas-volume pada reaksi asam

HCl dengan CaCO3. Harga spesifik surface area semakin besar maka semakin

besar laju reaksi asam terhadap batuan sehingga spending time semakin kecil.

2. Tekanan

Diatas tekanan 750 psi, pengaruh zat lebih rendah pada reaksi antara acid

dengan batuan calcareous. Tetapi dibawah tekanan 750 psi, perubahan

tekanan banyak pengaruhnya, yaitu reaksi akan lebih cepat dengan

naiknya tekanan pada tekanan dibawah 750 psi.

Gambar 2Pengaruh Tekanan Terhadap Waktu Reaksi dari HCl dan Batugamping(......, ”Stimulasi Sumur, Penataran Teknik Produksi untuk Pertamina”,

1987)

3. Temperatur

Semakin tinggi temperature, maka reaksi akan semakin cepat, tetapi perlu

diperhatikan bahwa semakin tinggi temperature, viskositas cairan akan

semakin kecil, dan berakibat terjadinya rekahan acid, juga korosi yang

kemungkinan besar bisa terjadi.

Gambar 3Pengaruh Temperatur Terhadap Laju reaksi HCl-CaCO3

(Allen, T.O, Robert, A.P, “Production Operations, Well Completion,Workover and stimulation”)

4. Konsentrasi acid

Semakin kuat konsentrasi acid, maka semakin lama reaksi berlangsung

sehingga kecepatan reaksi juga akan berlangsung lebih cepat.

Gambar 4Pengaruh Konsentrasi Asam Terhadap Laju Reaksi HCl-CaCO3

(Allen, T.O, Robert, A.P, “Production Operations, Well Completion,Workover and stimulation”)

5. Kecepatan aliran

Kenaikan kecepatan aliran umumnya menurunkan waktu kontak acid

dengan batuan yang berakibat tidak seluruh acid bereaksi dengan batuan

yang dilalui. Akibatnya acid akan semakin jauh masuk ke dalam formasi.

6. Komposisi batuan

Komposisi batuan secara fisik banyak pengaruhnya terhadap reaksi. Batu

gamping umumnya lebih cepat bereaksi dengan HCl disbanding dolomite.

Formasi karbonat sering terdiri dari batugamping dan dolomite juga

mineral-mineral lain yang tidak larut. Semakin lambat reaksi berlangsung,

maka semakin baik hasil reaksi.

1.2. Jenis-jenis Acid

Pertimbangan utama dalam pemilihan jenis asam adalah kesesuaiannya

dengan batuan dan fluida formasi. Bila asam tidak sesuai dengan formasi maka

treatment akan gagal atau bahkan mengakibatkan kerusakan formasi lebih lanjut.

Terdapat beberapa kriteria yang harus dipenuhi dalam pemilihan jenis asam ini,

yaitu :

a. Konsep Dasar

Konsep dasar ini pada dasarnya membahas mengenai jenis dan lokasi

kerusakan. Jenis material penyebab kerusakan mambutuhkan jenis asam

tertentu untuk melarutkannya, sedangkan lokasi kerusakan berpengaruh dalam

penentuan kekuatan asam, karena asam harus mencapai lokasi keruskan

dengan kondisi yang diinginkan walaupun kualitas asam telah berubah akibat

pengaruh mineral-mineral batuan yang dilewatinya dari lubang sumur hingga

lokasi kerusakan.

b. Kriteria Mineralogi

Formasi yang sensitif akan mengalami kerusakan akibat reaksi-reaksi

kimia yang terjadi antara asam injeksi dengan mineral-mineral batuan formasi

maupun unsur-unsur dalam air formasi. Sensitivitas suatu formasi sangat

dipengaruhi oleh kereaktifan seluruh mineral-mineral batuan terhadap asam

yang diinjeksikan. Sedangkan kereaktifan mineral tergantung pada komposisi

kimia dan luas permukaan.

c. Kriteria Lain

Terdapat kriteria-kriteria lain dalam pemilihan fluida treatment yang

perlu dipertimbangkan, antara lain : permeabilitas, fluida produksi, kondisi

fisik sumur dan mekanisme damage-removal.

Permeabilitas formasi mempengaruhi jenis dan tingkat kerusakan yang

dialami formasi. Formasi yang sangat permeabel dapat dengan mudah

ditembus oleh partikel-partikel padat asing atau fluida. Sebaliknya formasi

batupasir berpermeabilitas rendah mungkin hanya akan mengalami kerusakan

akibat invasi partikel-partikel asing. Tetapi formasi ini lebih sensitif terhadap

invasi fluida asing, karena dalam pori-pori yang kecil sering mengandung clay

dalam jumlah besar yang sangat reaktif terhadap fluida.

Jenis fluida produksi juga berpengaruh dalam pemilihan fluida

treatment. Sumur gas yang mempunyai masalah water blocking memerlukan

fluida treatment yang mengandung alkohol. Fluida ini mempunyai kelarutan

yang tinggi dalam gas sehingga mempermudah removal air. Jenis asam yang

sering digunakan pada industri perminyakan dapat berupa inorganik (mineral)

yaitu asam chlorida dan asam flourida, atau organik yaitu asam acetic (asetat)

dan asam formic (format).

1.2.1. Hydrochloric Acid (HCl)

Asam hydrochloric (HCl) merupakan jenis asam yang paling banyak

digunakan dalam operasi pengasaman di lapangan. Asam ini merupakan larutan

hydrogen chloride yang berupa gas di dalam air dengan berbagai konsentrasi.

Konsentrasi asam ini bervariasi antara 5–35 %. Secara umum yang biasa

digunakan di lapangan adalah konsentrasi 15 % HCl. Asam jenis ini akan

melarutkan batugamping, dolomite dan karbonat lainnya. Sedangkan untuk

pengasaman batupasir digunakan 5-7 % HCl.

Keuntungan penggunaan asam HCl antara lain memiliki daya reaksi yang

cukup tinggi terhadap batugamping dan dolomite, serta harganya relatif lebih

murah dibandingkan dengan asam jenis lainnya. Sedangkan kerugiannya, asam

memiliki sifat korosifitas paling tinggi, terutama pada temperatur tinggi diatas

250oF. Oleh karena itu agar temperatur tidak melebihi tingkat korosifitasnya,

maka pada penggunaan asam HCl biasanya ditambahkan additif yaitu corrosion

inhibitor sebagai pencegah korosi. Reaksi yang terjadi antara asam HCl dengan

beberapa mineral batuan dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1Reaksi Antara HCl Dengan Beberapa Mineral Batuan

(Doherty, Henry L., “Acidizing Fundamentals”, Society of PetroleumEngineering, New York, 1979)

Calcite/limestone2HCl + CaCO3 → CaCl2 + CO2 + H2O

Dolmite4HCl + CaMg(CO3)2 → CaCl2 + MgCl2 + CO2 + H2O

Siderite2HCl + FeCO3 → FeCl2 + CO2 + H2O

Ferrous sulfide2HCl + FeS → FeCl2 + H2S

Ferric oxide6HCl + Fe2O3 → 2FeCl3 + 3H2O

1.2.2. Hydrofluoric Acid (HF)

Asam hydroflouric tersedia sebagai larutan dengan kosentrasi 40-70%.

Namun untuk keperluan pengasaman, HF biasanya digunakan bersama-sama atau

dicampur dengan HCl. Asam ini mempunyai kemampuan untuk melarutkan

padatan-padatan lumpur, mineral-mineral lempung feldspar dan silica. HF juga

bersifat korosi, tetapi tingkat korosifitas dari campuran asam ini relatif rendah

dibandingkan dengan HCl.

Asam HF dapat bereaksi dengan silika dan senyawa-senyawa silika seperti

gelas, bangunan beton, karet alam, kulit dan logam-logam tertentu seperti baja

serta material organik. Asam ini beracun baik dalam keadaan sendiri maupun

bercampur dengan asam HCl sehingga diperlukan penanganan yang hati-hati.

Tabel 2Reaksi Antara HF Dengan Beberapa Mineral Batuan

(Doherty, Henry L., “Acidizing Fundamentals”, Society of PetroleumEngineering, New York, 1979)

Calcite/limestone2HF + CaCO3 → CaF2 + CO2 + H2O

Dolomite4HF + CaMg(CO3)2 → CaF2 + MgF + 2CO2 + 2H2O

Silicat/feldspar8HF + Na4SiO4 → SiF4 + 4NaF + 4H2O2HF + SiF4 → H2SiF6

Albite (sodium feldspar)14HF + NaAlSi3O8 + 2H+ → Na+ + AlF2

+ + 3SiF4 + 8H2O

Orthoclase (potassium feldspar)14HF + KalSi3O8 + 2H+ → K+ + AlF2

+ + 3SiF4 +8H2O

Kaolinite24HF + Al4Si4O10(OH)8 + 4H+ → 4AlF2

+ + 4SiF4 + 18H2O18HF + Al2SiO2O5(OH)4 → 2H2SiF6 + 2AlF3 + 9H2O

Monmorilonite40HF + Al4Si8O20(OH)4 + H+ → 4AlF2

+ + 8SiF4 + 24H2O

Bentonite36HF + Al2(Si4O10)(OH)2 → H2SiF6 + 2H3AlF + 12H2O

1.2.3. Organic Acid

1.2.3.1. Acetic Acid (CH3COOH)

Asam jenis ini digunakan untuk pengasaman batuan karbonat dengan laju

reaksi lebih lambat dibandingkan dengan HCl, karena derajat ionisasinya lebih

kecil. Asam acetic lebih mahal dibandingkan HCl dan tidak bersifat korosif

terhadap peralatan sumur, sehingga dapat dibiarkan lama dalam tubing maupun

casing. Asam acetic mempunyai karakteristik sebagai berikut :

Tidak berwarna dan mudah larut dalam air

Waktu reaksi lebih lambat sehingga jumlah batuan per volume yang dapat

bereaksi lebih banyak.

Tidak bersifat korosif dan kosentrasi yang umum digunakan berkisar

antara 10-15%.

Beberapa keuntungan yang didapatkan dari penggunaan asam acetic yaitu :

Tidak menimbulkan pengendapan dengan ion besi

Tidak menyebabkan embrittlement atau stress cracking pada baja yang

mempunyai strength yang tinggi

Tidak merusak peralatan aluminium

Tidak merusak lapisan chrome pada temperatur di atas 200 oF.

1.2.3.2. Formic Acid (COOH)

Jenis asam ini termasuk asam organik yang yang lambat bereaksi dan

terionisasi secara lemah. Sifat formic mirip dengan acetic, tetapi pada temperatur

tinggi asam formic lebih korosif dibanding asam acetic. Keuntungan asam formic

yaitu harganya lebih murah dibandingkan asam acetic.

1.3. Jenis-jenis Acid Additif

Acid additif digunakan untuk mencegah atau menanggulangi efek yang

ditimbulkan proses acidizing pada peralatan produksi maupun pada formasi.

Adapun jenis-jenis acid additif yang ada yaitu :

1.3.1. Surfactant

Surfactant digunakan selama pekerjaan acidizing dilakukan dan berfungsi

menurunkan tegangan permukaan antara cairan dengan batuan sehingga lebih

mudah lewat, selain itu juga berfungsi sebagai non emulsifiers, emulsifiers,

emulsion breakers, antisludging agents, wetting agents, foaming agents, dan

surface tension atau interfacial tension reducers.

Surfactan dapat dibagi menjadi empat kategori berdasarkan muatan ionnya,

yaitu :

1. Cationic bermuatan positif

2. Anionic bermuatan negatif

3. Non-ionic tidak bermuatan

4. Amphoteric muatan tergantung PH dari sistem

Kempat kategori di atas terdiri dari dipolar. Setiap surfactant terdiri dari

water soluble hydrophylic group dan oil soluble lipophilic group. Water soluble

dapat mengandung muatan ion sehingga dapat dibagi menjadi empat macam

kategori di atas.

Gambar 5Orientasi Muatan Pada Surfactant Anionic dan Cationic

Serta Sifat Wettingnya(Tjondrodiepoetro, Bambang.“diktat kursus stimulation (acidizing and

hydraulic fracturing)”)

Pada Gambar 5. menunjukkan suatu hydrophilic group dengan anionic

surfactant yang bermuatan listrik negatif. Karena adanya unsur silika di batupasir

bermuatan negatif, maka anionic akan menyebabkan water wet di batupasir.

Sebaliknya untuk batugamping yang secara alamiah bermuatan positif, anionic

menyebabkan oil wet di batugamping.

Anionic Cationic

Beberapa jenis surfactant surfactant yang biasa digunakan berdasarkan

fungsinya antara lain :

a. Anti Sludge Agent

Jika asam diinjeksikan ke dalam formasi dan kontak dengan crude oil

akan menyebabkan terbentuknya sludge (partikel-partikel seperti lumpur) di

bidang antar permukaan minyak dengan asam. Hal ini umumnya terjadi pada

crude oil yang mempunyai prosentase aspalt yang tinggi. Padatan sludge

hanya sedikit larut dalam minyak, karena itu jika sudah terbentuk akan sulit

untuk dihilangkan. Dengan demikian material tersebut dapat terakumulasi di

dalam formasi dan dapat menurunkan harga permeabilitas batuan di sekitar

sumur.

Anti sludge agent dapat mencegah terbentuknya endapan sludge yang

terjadi selama treatment pengasaman dengan cara menjaga bahan-bahan

coloidal terdispersi. Terbentuknya sludge oil di dalam formasi akan meningkat

dengan naiknya konsentrasi asam.

b. Suspending Agent

Suspending agent digunakan untuk mencegah terbentuknya endapan

butiran yang tidak larut dalam asam dengan cara mensuspensikannya dalam

larutan asam, sehingga dapat terangkut ke permukaan bersama larutan asam

sisa.

c. Non Emulsifying Agent

Reaksi antara asam dengan fluida formasi dapat menyebabkan

terbentuknya emulsi karena fluida formasi mungkin mengandung zat-zat

kimia yang terbentuk sebagai zat yang menstabilkan emulsi. Kecenderungan

terbentuknya emulsi akan meningkat dengan bertambahnya konsentrasi asam.

Non-emulsifying agent digunakan untuk mencegah terbentuknya emulsi,

karena dapat larut atau terdispersi dalam larutan asam ataupun dapat

bercampur dengan bahan-bahan lainnya. Non-emulsifying agent menghasilkan

tegangan permukaan dan tegangan antar muka yang rendah sehingga

mencegah natural emulsifier di dalam crude oil membentuk emulsi.

d. Retarder Agent

Additif retarder agent digunakan untuk mengontrol laju reaksi asam

sehingga spending timenya menjadi lebih lama. Additif ini diperlukan

terutama jika volume asam yang digunakan besar dan sumur relatif dalam.

1.3.2. Corrosion Inhibitor

Corrosion Inhibitor adalah campuran dari beberapa persenyawaan termasuk

quaternary amines, acetylenic, alcohols, methanol, dan surfactant. Kebanyakan

corrosion inhibitor adalah cationic (membuat batugamping menjadi bersifat water

wet).

Corrosion inhibitor merupakan additif yang selalu digunakan dalam setiap

operasi pengasaman, dengan mengingat kondisi asam yang korosif terhadap

peralatan logam. Dengan adanya corrosion inhibitor, walaupun tidak bisa 100%

menghilangkan korosi, tetapi dapat mengurangi laju korosi hingga batas yang

dapat ditolerir. Corrosion inhibitor mengurangi laju korosi dengan cara

membentuk lapisan film ujungis di permukaan peralatan logam tubing atau casing.

Dengan adanya lapisan ini, dapat dicegah reaksi penembusan asam terhadap

logam sehingga laju korosi terhambat.

Kesesuaian antara corrosion inhibitor dengan additif lain perlu diperhatikan.

Ketidaksesuaian dapat menimbulkan masalah merugikan yang tidak diinginkan

seperti misalnya terjadi reaksi yang menghasilkan pengendapan. Fluida corrosion

inhibitor biasanya cenderung terpisah dari fluida asam. Pemisahan akan dapat

dilihat pada permukaan fluida asam yang telah didiamkan sekitar 15 menit berupa

lapisan film berminyak dan berwarna gelap. Karena itu pencampurannya harus

selalu dilakukan pengadukan agar tidak terpisah dari asam.

1.3.3. Iron Control Additive

Pada semua projek pengasaman, besi di pipa atau di formasi akan terlarut.

Jika besinya Fe3+, maka bisa menyebabkan kerusakan formasi jika asam telah

terpakai (spent acid) dan pH naik. Pada pH 2.2, Fe3+ (ferric) akan mengendap

sebagai ferric hydroxide, Fe(OH)3, suatu gel sangat kental yang akan

mengakibatkan kerusakan formasi. Kebanyakan ion besi di asam adalah Fe2+

(ferrous) dan ini akan mengandap jika pH > 7 atau pH = 7. Dalam kebanyakan

pengasaman, harga 7 dan ke atas ini tidak akan pernah dicapai oleh spent acid

maupun fluida formasinya, sehingga ferrous cukup aman.

Ada tiga cara untuk mengontrol pengendapan ferric oxide, yaitu sebagai

berikut :

1. Mengontrol pH agar tetap di bawah 2.2

2. Menggunakan sequestering agent yang akan membuuat produk yang terlarut

di dalam air.

3. Menggunakan reducing agent untuk merubah ferric ke ferrous.

Ketiga metode ini tidak dapat dipakai secara kombinasi tetapi masing-

masing mempunyai keuntungan tersendiri tergantung situasinya.

1.3.4. Alcohol

Alcohol digunakan untuk membantu meningkatkan effisiensi pembersihan

sumur pada operasi pengasaman untuk sumur gas. Alcohol dan campuran antara

alcohol-asam mempunyai tegangan permukaan yang lebih rendah daripada

campuran asam. Alcohol yang biasa digunakan konsentrasinya berkisar antara 5 –

50% volume. Hal ini memudahkan sumur dengan tekanan dasar sumur yang

rendah untuk mendorong keluar fluida treatmen dari lubang sumur. Untuk sumur

dengan formasi yang sensitif terhadap air, alcohol dapat digunakan untuk

menggantikan sebagian air pada campuran asam, sehingga penggunaan air dapat

dikurangi. Alcohol yang paling banyak digunakan adalah methanol. Pada

temperatur dingin methanol dapat ditambahkan dalam asam utnuk menurunkan

titik beku asam.

1.3.5. Mutual Solvent

Umumnya mutual solvent digunakan pada saat after flush (overlfush) di

belakang campuran HF-HCl. Fungsinya adalah untuk membersihkan formasi dari

sisa-sisa pengasaman. Dalam operasi pengasaman yang banyak digunakan yaitu

ethylene glycol monobuthyl ether (EGMBE) yang berguna untuk mengurangi

tegangan antar permukaan minyak-air, sebagai solvent untuk melarutkan minyak

dalam air, sebagai pencuci untuk merubah bahan-bahan basah minyak menjadi

basah air, serta meningkatkan aksi surfactant dan demuslifier saat kontak dengan

material-material formasi. Secara empiris EGMBE diketahui sangat bermanfaat

untuk mengurangi emulsi dan mempercepat clean-up pada pengasaman batupasir.

Tabel 3Aplikasi Mutual Solvent

(Tjondrodiepoetro, Bambang.“diktat kursus stimulation (acidizing andhydraulic fracturing)”)

SolubilitasLarut dalam air dan minyak (diesel, crude oil, xylene, toluene,

kerosene, dll.

Kegunaan

Menjadikan formasi basah air. Butiran basah air untuk

mencegah stabilitas emulsi, menurunkan tegangan permukaan

dan meningkatkan pembersihan.

Penggunaan

Dalam overflush diesel untuk pengasaman sumur minyak.

Dalam overflush ammonium chloride brine untuk sumur minyak

atau gas.

Dalam preflush HCl atau treatmen mud acid.

Bersama demulsifier untuk membentu memecahkan emulsi.

Konsentrasi 2 – 10 % volume.

Kerugian Masalah jika digunakan konsentrasi yang lebih tinggi.

1.3.6. Clay Stabilizer

Clay stabilizer dikembangkan untuk meminimalkan kerusakan formasi

akibat pengembangan lempung (clay swelling) atau migrasi clay.

Clay stabilizer yang digunakan dalam pengasaman dimasukan dalam

kategori polyquartenery amines, polyamines, cationic organic polymer dan

cationic surfactant. Material-material ini dapat juga digunakan dalam fluida

fracturing, tetapi hanya baik untuk masalah clay swelling. Zirconium oxychloride

salt dan hydroxy aluminum merupakan clay stabilizar yang banyak digunakan

untuk mengatasi masalah migrasi clay. Clay stabilizer tidak perlu digunakan

kecuali memang diperlukan yang didasarkan pada hasil pengujian di laboratorium

atau berdasarkan pengalaman sebelumnya yang menunjukkan perlunya

penggunaan material ini.

Stabilizer dapat digunakan sebagai overflush dengan konsentrasi 0,1 – 2,0

% volume. Walaupun clay stabilizer tidak menunjukkan potensi untuk

menyebebkan terjadinya kerusakan pada formasi, sebaiknya jangan digunakan

dengan konsentrasi yang terlalu tinggi.

1.3.7. Diverting Agents

Dalam setiap treatmen pengasaman, penting untuk menangani seluruh zona

produktif. Biasanya permeabilitas tidak seragam di setiap interval produksi

sehingga penyebaran asam di tiap interval berbeda, lebih banyak masuk ke

permeabilitas tinggi.

Karena itulah perlu penggunaan diverting agent untuk memblok sementara

saluran perforasi pada zone permeabilitas tinggi. Dengan ini asam dapat diarahkan

masuk ke zona permeabilitas rendah. Penggunaan diverting agent terutama

diperlukan untuk interval panjang melebihi 20 ft.

Material diversi yang digunakan antara lain particulate, gel, foam atau ball

sealer. Material particulate yang digunakan seperti rock salt, benzoic acid flake,

wax bead dan oil soluble resin. Particulate menghasilkan diversi dengan

menyumbat perforasi atau membentuk cake di dinding saluran perforasi. Ini akan

menyebabkan pressure drop di depan perforasi dan menekan fluida ke perforasi

yang lain.

Ball sealer merupakan jenis yang paling banyak digunakan sebagai diverting

agent. Ball sealer akan memblok aliran fluida ke interval pemeabilitas tinggi

sehingga fluida asam masuk ke zona permeabilitas rendah.

Ball sealer dapat digunakan baik dalam acid fracturing dengan laju

penginjeksian tinggi dan tekanan lebih besar daripada tekanan rekah formasi. Dan

dapat pula digunakan pada operasi pengasaman matriks dengan laju injeksi

rendah, tergantung pada specific gravitynya. Separti disebutkan sebelumnya, ball

sealer digunakan pada cased hole completion untuk memblok sementara lubang

perforasi permeabilitas tinggi. Bola-bola ditempatkan di perforasi karena

pengaruh differential pressure antara bola dengan perforasi. Dan jika treatmen

telah selesai dilakukan, bola-bola akan lepas dengan sendirinya dan setelah

dilakukan pembersihan sumur siap diproduksikan.

Tabel 4Pemilihan dan Penggunaan Diverting Agent

(Tjondrodiepoetro, Bambang.“diktat kursus stimulation (acidizing andhydraulic fracturing)”)

Jenis DiverterTerlarut

diSumur Tempat Konsentrasi

Rock Salt

Air,

Air garam,

HCl dilute

Minyak1

Gas1

Injeksi

Formasi

Perforasi

Perforasi

10-15 lb/perf. Harus

dipompa pada air garam

tersaturasi 1-2 lb/gal

Benzoic Acid

Flakes (BAF)

Air

Air garam,

Minyak

Minyak

Injeksi

Gas1

Formasi

Perforasi

Perforasi

1-2 lb/perf. Dipompakan

pada air gelled garam

yang disaturasi dengan

benzoic acid. 1-2 lb/gal

Wax Beads

(Unibeads)2Minyak Minyak Formasi

¼-1 lb/perf. Dipompakan

pada gelled air garam 1-2

lb/gal

Oil Soluble

Resin (OSR)Minyak

Minyak

Gas3Formasi

5-10 gal. OSR/ft. Perf.

Konsentrasi 1-5 vol

Ball Sealers

(tak

mengapung)

-Minyak

GasPerforasi

1 ball/perf + ekses

100/300 %

Ball Sealers4

(mengapung)-

Minyak

Gas

Injeksi

Perforasi 1 ball/ perf + elses 50 %

Foam -

Minyak

Gas

Injeksi

Formasi Kualitas foam 55-85

1.3.8. Nitrogen

Nitrogen sering dipakai pada proses pengasaman. Pertama untuk foaming

acid, kedua untuk enersi clean up pada reservoir bertekanan rendah, dan ketiga

sebagai sumber gas bagi foam untuk diverter. Selain itu, nitrogen kadang

digunakan untuk sumber gas lift sementara.

Foaming acid digunakan pada acid fracturing dimana viskositas foam

membantu membuat rekahan dan sebagai retarder acidnya. Foamed acid tidak

boleh dipakai untuk matrix acidizing karena viskositas foamed acid lebih besar

dari abiasa, maka bisa terjadi fracture. Dengan adanya fracture, maka semua asam

akan masuk ke rekahan.

1.3.9. Aromatic Solvent

Formasi dengan minyak berat, sludge (gumpalan atau endapan), asphalt dan

scale berlapis minyak perlu digunakan aromatic solvent untuk melarutkannya agar

kerja asam lebih baik lagi.

Solvent digunakan sebagai preflush atau pendispersi dalam fluida asam

treatment untuk melarutkan hidrokarbon sehingga asam dapat bereaksi dengan

material formasi atau materail asing penyumbat pori.

Aromatic solvent yang umum digunakan yaitu xylene dan toluene. Jenis lain

seperti A-Sol, N.L.Chekersol, Paravan G-15 dan Torgan. Kesemua jenis solvent

ini memberikan fungsi yang sama untuk menghilangkan lapisan hidrokarbon.

Tabel 5Aplikasi Aromatic Solvent

(Tjondrodiepoetro, Bambang.“diktat kursus stimulation (acidizing andhydraulic fracturing)”)

Produk Aplikasi

XyleneToluene

Melarutkan segala endapan hidrokarbon seperti sludge, asphaltenes,

oily coatings. Digunakan untuk preflush pada pengasaman. Dengan

penambahan surfactant bisa larut di asam. Pembersih perforasi dan

batuan yang dilapisi minyak sehingga asam bisa bereaksi.

A-Sol Solvent

Campuran bermacam alcohol dan membantu pengasaman dengan

membersihkan lapisan (coating) hidrokarbon, menurunkan surface

tension, dan membuat formasi water wet. Tergantung jenisnya

sampai 80 % volume bisa dipakai di HCl, juga bisa dipakai sendiri

sebagai preflush.

N.L.Checkersol

Tersebar di asam. Digunakan dengan sekaligus pada asamnya untuk

melarutkan coating hidrokarbon dan scale dan material lain yang

akn bereaksi dengan asam. Maksimum 5 % volume.

Paravon G-5Dapat dipakai di asam maksimum 5 % volume atau sebagai additif

untuk menggiatkan kelarutan xylene dan toluene.

Targon

Digunakan bersamaan dengan aromatic solvent untuk

menghilangkan asphalthene dan deposit minyak. Dipompa sebagai

preflush. Konsentrasi 5 % volume.