Metode Decline Curve Analysis

Metode decline curve merupakan salah satu metode untuk memperkirakan besarnya cadangan minyak berdasarkan data-data produksi setelah selang waktu tertentu. Syarat utama pemakaian metode ini adalah laju produksi telah menurun yang disebabkan oleh keadaan reservoir bukan karena turunnya kemampuan alat produksi. Penurunan laju produksi dipengaruhi oleh berbagai faktor, diantaranya adalah mekanisme pendorong, tekanan, sifat fisik batuan dan fluida reservoir.

Pada dasarnya perkiraan jumlah cadangan hidrokarbon, yaitu minyak atau gas menggunakan metode decline curve adalah untuk memperkirakan hasil ekstrapolasi (penarikan garis) yang diperoleh dari suatu kurva yang dibuat berdasarkan plotting antara data produksi atau produksi kumulatif terhadap waktu produksinya. Beberapa tipe grafik yang dapat digunakan untuk peramalan cadangan dan produksi hidrokarbon adalah :

1. Laju produksi terhadap waktu (q vs t)

2. Laju produksi terhadap produksi kumulatif (q vs Np)

3. Persen minyak terhadap produksi kumulatif (% vs Np)

4. Produksi kumulatif gas terhadap produksi kumulatif minyak (Gp vs Np)

5. Tekanan reservoir terhadap waktu (P vs T)

6. P/Z vs produksi kumulatif (untuk reservoir gas)

Grafik yang umum digunakan pada penelitian ini adalah tipe pertama (q vs t), dimana keduanya memberikan pendekatan grafis yang dinamakan decline curve.

Kurva penurunan (decline curve) terbentuk akibat adanya penurunan produksi yang disebabkan oleh penurunan tekanan statis reservoir seiring dengan diproduksikannya hidrokarbon, yaitu minyak atau gas. Para ahli reservoir mencoba menarik hubungan antara laju produksi terhadap waktu dan terhadap produksi kumulatif dengan tujuan memperkirakan produksi yang akan datang (future production) dan umur reservoir (future life). Kurva atau pola decline suatu produksi dicirikan oleh 3 (tiga) faktor, yaitu :

● Laju produksi awal atau laju produksi dalam kurun waktu tertentu

● Kelengkungan kurva decline

● Konstanta decline

Ketiga faktor diatas merupakan kombinasi dari parameter geologi (fasies), parameter reservoir (porositas, permeabilitas, saturasi, permeabiltas relatif, dan dimensi reservoir), pengaruh kondisi sumur, fasilitas dan mekanisme pengangkatan. Faktor yang mempengaruhi penurunan produksi secara langsung :

1. Penurunan tekanan rata-rata reservoir

2. Perubahan mekanisme pendorong di dalam reservoir

3. Perubahan sifat fisik fluida dan batuan

Syarat-syarat dalam menganalisa kurva decline adalah :

1 Jumlah sumur yang aktif harus konstant

2Tidak ada perubahan choke atau perubahan kapasitas dan mekanisme pengangkatan

3. Tidak ada masalah di lubang sumur (problem produksi)

4. Tidak ada masalah dengan fasilitas atau gangguan dari surface

Decline curve yang digunakan pada saat ini merupakan plot dari rate produksi vs waktu pada kertas semilog, log-log, dan kertas skala tertentu. Analisa decline curve memerlukan beberapa data produksi, dan data-data ini merupakan data yang paling mudah diperoleh karena selalu dicatat dengan teliti sehingga cara yang paling mudah untuk penafsiran adalah mencari hubungan antara rate produksi terhadap waktu dan produksi kumulatif, kemudian mengekstrapolasikan hubungan itu sampai suatu batas ekonomis. Titik potong ekstrapolasi dengan batas ekonomis itu menunjukan kemungkinan sumur dan recovery di masa mendatang. Anggapan yang digunakan pada metode decline curve adalah performa (perilaku) reservoir di masa datang tetap sama dengan performa reservoir di masa lalu.

Secara umum decline dapat dibagi menjadi 3 (tiga) jenis, yaitu exponential decline, hyperbolic decline dan harmonic decline. Berdasarkan harga eksponent decline-nya atau lebih dikenal dengan “b”. Pada subbbab berikut akan dijelaskan lebih lanjut mengenai perbedaan dari ketiga tipe decline tersebut. Berikut pada gambar 3.6 akan memberikan gambaran bentuk kurva dari exponential decline, hyperbolic decline dan harmonic decline.

Gambar 3.6

Tipe Decline Curve

● Exponential Decline

Jika log rate produksi diplot terhadap waktu maka akan terjadi straight line (garis lurus) pada kertas semilog hal ini dinamakan dengan exponential deline. Exponential decline curve disebuit juga geometric decline atau semilog decline atau constant percentage decline mempunyai ciri khas yaitu penurunan produksi pada suatu interval waktu tertentu sebanding dengan laju produksinya.

Atas dasar hubungan di atas, apabila variabel-variabelnya dipisahkan maka dapat ditarik beberapa macam hubungan yaitu hubungan antar laju produksi terhadap waktu dan hubungan laju produksi terhadap produksi kumulatif. Kurva penurunan yang konstan ini hanya diperoleh bila eksponen decline adalah nol (b=0). Secara sistematis bentuk kurva penurunanya menjadi sebagai berikut :

q = qi .......................................................................................................................... 3.12

Keterangan :

q = laju produksi pada waktu t, BOPD

qi = laju produksi minyak pada saat terjadi decline (initial), BOPD

Di = Initial nominal exponential decline rate, 1/waktu.

t = waktu, hari

e = bilangan logaritma (2,718)

ta = umur produksi

qa = laju produksi abandonment, BOPD

Berikut persamaan yang digunakan dalam analisa exponential decline curve :

● Nominal exponential decline rate-nya (Di), adalah:

........................................................................................................................ 3.13

● Laju produksi ( rate production ) peramalan

 q = qi  ..................................................................................................................... 3.14

● Kumulatif produksi (Np)

   ................................................................................................................... 3.15

● Jika ekonomi limitnya diketahui (qabandonment) maka dapat diketahui umur produksi hingga batas perolehan akhir yaitu :  

  ₌..................................................................................................................... 3.16

● Hyperbolic Decline

Adanya data-data produksi terhadap waktu yang diplot pada kertas semilog tidak membentuk garis lurus (straight line) tetapi akan melengkung, situasi ini biasanya dimodelkan dengan persamaan hyperbolic. Tipe kurva seperti ini, dikatakan sebagai hyperbolic decline harga exponent decline (b) lebih dari 0 dan kurang dari 1 (0<b<1).

Persamaan umum untuk hyperbolic decline adalah:

.................................................................................................. 3.17

Keterangan :

q   = laju produksi pada waktu t, BOPD

qi  = laju produksi minyak pada saat terjadi decline (initial), BOPD

Di = Initial nominal exponential decline rate, 1/waktu.

t    = waktu, hari

e   = bilangan logaritma (2,718)

ta  = umur produksi

qa = laju produksi abandonment, BOPD

b = eksponen decline

● Nominal exponential decline rate-nya (Di) adalah :

......................................................................................................................... 3.18

● Kumulutif produksi (Np)

........................................................................................ 3.19

●  Jika ekonomi limitnya diketahui (qabandonment) maka dapat diketahui umur produksi hingga batas perolehan akhir yaitu :

..............................................................................................................................3.20

● Harmonic Decline

Kurva penurunan produksi dari tipe harmonic ini sebenarnya merupakan bentuk khusus dari tipe hyperbolik dengan harga exponent decline (b) = 1. Besarnya penurunan produksi per satuan waktu sebanding dengan besar laju produksi itu sendiri.

Bentuk harmonic decline curve merupakan bentuk khusus dari hyperbolic decline dengan harga b=1. Hubungan laju produksi terhadap waktu secara matematis :

 ...................................................................................................... 3.21

Keterangan :

q   = laju produksi pada waktu t, BOPD

qi  = laju produksi minyak pada saat terjadi decline (initial), BOPD

Di = Initial nominal exponential decline rate, 1/waktu.

t    = waktu, hari

e   = bilangan logaritma (2,718)

ta  = umur produksi

qa  = laju produksi abandonment, BOPD

b  = eksponen decline

● Nominal exponential decline rate-nya (Di) adalah :

........................................................................................................................... 3.22

● Kumulatif Produksi (Np)

 .................................................................................................................... 3.23

● Jika ekonomi limitnya diketahui (qabandonment) maka dapat diketahui umur produksi hingga batas perolehan akhir yaitu :

.......................................................................................................................... 3.24

Maka, hasil yang didapat dari metode emperical ini adalah :

● Nilai dari decline exponent (b).

● Nilai dari ini initial decline (Di) yaitu perbandingan antara besarnya penurunan laju produksi dalam setahun.

● Berapa lamanya jangka waktu sumur akan dapat berproduksi.

● Nilai dari kumulatif produksi maksimal suatu lapisan ( EUR ).

● Nilai dari sisa cadangan yang masih bisa diproduksikan.