EVALUASI PELAKSANAAN  WATERFLOODING UNTUK OPTIMALISASI PENINGKATAN  RECOVERY FACTOR PADA SUMUR “X” LAPANGAN “Y”

I.                   Latar Belakang Masalah dan Teori Dasar

Lapangan hidrokarbon setelah sekian lama diproduksikan akan mengalami penurunan produksi karena force/tenaga untuk mengeluarkan fluida ke dalam sumur sudah semakin berkurang. Berkurangnya tenaga pendorong bisa terlihat dengan dipasangnya pompa atau gas lift pada sumur sembur alam (natural flow) yang tidak dapat mengalir dengan sendirinya. Begitupun sumur pompa atau gas lift yang lambat laun akan menjadi kering. Untuk menambah pengurasan lapangan dan drive force, dikembangkan teknik-teknik yang kemudian disebut dengan Enhanced Oil Recovery (EOR)

            Waterflooding adalah metode pengurasan sekunder dimana air diinjeksikan kedalam reservoir untuk mendapatkan tambahan perolehan minyak dengan mendorong minyak yang masih terdapat dalam reservoar ke sumur produksi, setelah reservoir tersebut telah mencapai batas ekonomis tahap pengurasan primer. Air diinjeksikan pada zone hidrokarbon.

            Injeksi air merupakan salah satu metoda EOR yang paling banyak dilakukan sampai saat ini. Biasanya injeksi air digolongkan ke dalam injeksi tak tercampur

Karakteristik reservoar yang perlu dipertimbangkan untuk keberhasilan waterflooding

adalah :

●   Geometri dan kontinutas reservoar

●   Sifat-sifat fluida reservoar, viskositas minyak

●   Kedalaman reservoar, tekanan kritis ~ 1 psi/ft

●   Sifat litologi dan batuan reservoar

●   Saturasi fluida

●   Tenaga alami reservoar (reservoir driving mechanisms)

Pemakaian injeksi air sebagai meloda untuk menaikan peralehan minyak dimulai pada tahun 1880 setelah John F. Carll menyimpulkan bahwa air tanah dari lapisan yang lebih dangkal dapat membantu produksi minyak. Secara tidak sengaja, hal telah terjadi sebelum di Pennsylvania opada tahun 1865. Tujuan Injeksi air adalah mengimbangi penurunan tekanan reservoir dengan menginjeksikan air ke dalam reservoir.

Perencanaan Waterflood

Perencanaan waterflood didasarkan pada pertimbangan teknik dan keekonomisannya. Analisa ekonomis tergantung pada perkiraan hasil dari proses waterflood itu sendiri. Perkiraan ini bisa baik atau buruk tergantung pada kebutuhan khusus dari proyek atau keinginan pelaksana. Lima langkah utama dalam perencanaan waterflood adalah ;

1. Evaluasi reservoir meliputi hasil  hasil produksi dari primary recovery
2. Pemilihan waterflood plan yang potensial
3. Perkiraan laju injeksi dan produksi
4. Prediksi oil recovery untuk setiap perencanaan proyek waterflood
5. Identifikasi variabel-variabel yang menyebabkan ketidaktepatan analisa secara teknik

Analisa teknik produksi waterflood dilakukan dengan memperkirakan jumlah volume dan kecepetan fluida. Perkiraan diatas juga  berguna untuk penyesuaian atau pemilihan peralatan serta sistem pemeliharaan ( treatment ) fluida.

a.   Penentuan Lokasi Sumur Injeksi-Produksi

Pada umumnya dipegang prinsip bahwa sumur-sumur yang sudah ada sebelum injeksi dipergunakan secara maksimal pada waktu berlangsungnya injeksi nanti. Jika masih diperlukan sumur-sumur baru maka perlu ditentukan lokasinya. Untuk memilih lokasi sebaiknya digunakan peta distribusi cadangan minyak tersisa. Pada daerah yang sisa minyaknya masih besar mungkin diperlukan lebih banyak sumur produksi daripada daerah yang minyaknya tinggal sedikit. Peta isopermeabilitas juga membantu dalam memilih arah aliran supaya penembusan fluida injeksi (breakthrough) tidak terjadi terlalu dini.

b.   Penentuan Pola Sumur Injeksi-Produksi

Salah satu cara untuk meningkatkan faktor perolehan minyak adalah dengan membuat pola sumur injeksi-produksi, yang bertujuan untuk mendapatkan pola penyapuan yang seefisien mungkin. Tetapi kita harus tetap memegang prinsip bahwa sumur yang sudah ada sebelum injeksi harus dapat digunakan semaksimal mungkin pada waktu berlangsungnya injeksi nanti.

Pertimbangan-pertimbangan dalam penentuan pola sumur injeksi produksi tergantung pada:

●  Tingkat keseragaman formasi, yaitu penyebaran permeabilitas ke arah lateral maupun ke arah vertikal.

●  Struktur batuan reservoir meliputi patahan, kemiringan, dan ukuran.

●  Sumur-sumur yang sudah ada (lokasi dan penyebaran).

●  Topografi.

●  Ekonomi.

Pada operasi waterflood sumur-sumur injeksi dan produksi umumnya dibentuk dalam suatu pola tertentu yang beraturan, misalnya pola garis lurus, empat titik, lima titik, tujuh titik, dan sebagainya (seperti yang terlihat pada gambar)

Pola sumur dimana sumur produksi dikelilingi oleh sumur-sumur injeksi disebut dengan pola normal. Sedangkan bila sebaliknya yaitu sumur-sumur produksi mengelilingi sumur injeksi disebut dengan pola inverted. Masing-masing pola mempunyai sistem jaringan tersendiri yang mana memberikan jalur arus berbeda-beda sehingga memberikan luas daerah penyapuan yang berbeda-beda.

c.   Penentuan Debit dan Tekanan Injeksi

Debit injeksi yang akan ditentukan di sini adalah untuk sumur-sumur dengan pola tertutup dengan anggapan bahwa mobility ratio (M) sama dengan satu. Besarnya debit injeksi tergantung pada perbedaan tekanan injeksi di dasar sumur dan tekanan reservoirnya.

Bentuk persamaan dikembangkan dari persamaan Darcy sesuai dengan pola sumur injeksi-produksi,sebagai berikut :

Persamaan yang disebutkan diatas adalah laju injeksi dari fluida yang mempunyai mobilitas yang sama (M=1) karena reservoir minyak terisi oleh cairan saja.

Untuk menentukan laju injeksi sampai dengan terjadinya interferensi digunakan persamaan:

Untuk mencapai keuntungan ekonomis yang maksimal, biasanya diinginkan debit injeksi yang maksimal, namun ada batasan yang harus diperhatikan. Batas bawah debit injeksi adalah debit yang menghasilkan produksi minyak yang merupakan batas ekonomisnya. Batas atas debit injeksi adalah debit yang berhubungan dengan tekanan injeksi yang mulai menyebabkan terjadi rekahan di reservoir.

Analisa berikutnya adalah injeksi air dari interface sampai dengan fill-up. Besarnya laju injeksi pada perioda ini dinyatakan dengan persamaan :

i_wf = t x i   ………………………………………………………………………….     (3-6)

Dengan diketahuinya laju injeksi pada setiap periode dari perilaku water flood, maka diramalkan waktu injeksi dari setiap periode.

II.               Maksud dan Tujuan

Alasan-alasan sering digunakannya injeksi air ialah:
●  Mobilitas yang cukup rendah

●  Air cukup mudah diperoleh

●  Pengadaan air cukup murah

●  Berat kolom air dalam sumur injeksi turut menekan, sehingga cukup banyak mengurangi besarnya tekanan injeksi yang perlu diberikan di permukaan; jika dibandingkan dengan injeksi gas, dari segi ini berat air sangat menolong.

● Air biasanya mudah tersebar ke seantero reservoir, sehingga menghasilkan efisiensi penyapuan yang cukup tinggi.

● Effisiensi pendesakan air juga cukup baik. sehingga harga Sor sesudah injeksi air = 30% cukup mudah didapat.

III.            Metode Yang Digunakan

Metodologi penelitian tugas akhir meliputi yaitu :

 1. Mengumpulkan dan mengidentifikasi data geologi, data reservoir, dan data produksi dari sumur yang akan diproduksi

 2. Menghitung besar OOIP sumur yang dikaji dengan menggunakan data geologi dan data reservoir

3. Pengeplotan data produksi minyak actual sebelum dan setelah injeksi.

4. Menghitung harga qo_forecast , Np_forecast , dan umur produksi sumur sebelum dan setelah injeksi.

 5.Menghitung besar EUR dan RF sebelum dan sesudah injeksi.

6. Menghitung besar peningkatan perolehan minyak dengan cara menghitung selisih antara EUR dan RF setelah injeksi dengan EUR dan RF sebelum injeksi.

 7. Mengevaluasi peningkatan perolehan minyak apakah pelaksanaan waterflooding berhasil atau tidak

IV.             Rencana Pelaksanaan Tugas Akhir

Penelitian ini direncanakan akan berlangsung selama 2 bulan ( 8 minggu). Dan selama waktu tersebut diharapkan kajian ini dapat selesai tepat waktu. Untuk itu, saya mengajukan rencana pelaksanaan penelitian dibawah ini.

                                                       

WAKTU	RENCANA KEGIATAN
Minggu Pertama		·         Pengenalan Lapangan ·         Penentuan sumur yang akan dijadikan bahan kajian ·         Identifikasi topik/masalah yang akan dikaji ·         Diskusi ·         Laporan mingguan
Minggu kedua		·         Letak geografis dan kondisi geologi regional lapangan -          Geologi umum -          Stratigrafi Geologi -          Struktur Lapangan ·         Diskusi ·         Studi pustaka ·         Laporan mingguan
Minggu ketiga		·         Sejarah Lapangan ·         Sifat fisik batuan dan fluida reservoir ·         Studi pustaka ·         Diskusi
Minggu keempat		·         Sejarah Produksi Lapangan ·         Diskusi ·         Laporan mingguan
Minggu kelima		·         Penentuan Jumlah Minyak Mula-mula Ditempat(OOIP) ·         Injeksi Air (Waterflooding) o   Mekanisme Pendesakan Minyak Oleh Air o   Mobilitas Ratio o   Efisiensi Kinerja Waterflood o   Deskripsi Metode Buckley Laverett ·         Diskusi ·         Studi Pustaka ·         Laporan mingguan
Minggu keenam		·        Perkiraan Oil Recovery o   Estimasi Cadangan yang Bisa Diproduksikan (EUR o   Recovery Factor (RF) o   Estimasi Cadangan Sisa (ERR) o   Penentuan Peningkatan Perolehan Minyak ·         Diskusi ·         Studi Pustaka ·         Laporan mingguan
Minggu ketujuh		·        Perhitungan qoforecast, Np forecast ,EUR, Umur Produksi dan Recovery Factor (RF) untuk Tahap Sebelum Injeksi Air ·        Prediksi Laju Produksi dan Kumulatif Produksi (qo forecast dan Np forecast) ·        Perhitungan qoforecast, Np forecast ,EUR, Umur Produksi dan Recovery Factor (RF) untuk Tahap Setelah Injeksi  Air ·         Diskusi ·         Studi Pustaka
Minggu kedelapan		·         Penentuan Peningkatan Perolehan Minyak ·         Evaluasi Pelaksanaan Waterflooding Dibandingkan Dengan Metode Prediksi ·         Evaluasi Penyimpangan Perilaku Produksi Actual Setelah Injeksi Air dengan Hasil Metode Prediksi ·         Perhitungan Efisiensi Kinerja Waterflooding ·         Diskusi

V.                Perkiraan Hasil Kajian

Perencanaan waterflood didasarkan pada pertimbangan teknik dan keekonomisannya. Analisa ekonomis tergantung pada perkiraan hasil dari proses waterflood itu sendiri. Perkiraan ini bisa baik atau buruk tergantung pada kebutuhan khusus dari proyek atau keinginan pelaksana. Analisa teknik produksi waterflood dilakukan dengan memperkirakan jumlah volume dan kecepetan fluida. Perkiraan diatas juga  berguna untuk penyesuaian atau pemilihan peralatan serta sistem pemeliharaan ( treatment ) fluida.

VI.             Manfaat Kajian

Penginjeksian air bertujuan untuk memberikan tambahan energi kedalam reservoir. Pada proses pendesakan, air akan mendesak minyak mengikuti jalur-jalur arus (stream line) yang dimulai dari sumur injeksi dan berakhir pada sumur produksi.Mekanisme kerjanya adalah dengan menginjeksikan air  ke dalam formasi yang berfungsi untuk mendesak minyak menuju sumur produksi (produser) sehingga akan meningkatkan produksi minyak ataupun dapat juga berfungsi untuk mempertahankan tekanan reservoir (pressure maintenance)