-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 1 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
1. PENDAHULUAN
Simulasi reservoir diperlukan untuk memperoleh kinerja reservoir
dengan teliti pada berbagai kondisi
komplesi sumur dan skenario produksi. Unsur-unsur dasar dalam
melakukan simulasi reservoir
meliputi hal-hal berikut ini:
mendefinisikan tujuan yang akan dicapai,
mengumpulkan dan menganalisa data,
membuat model reservoir dan karakteristiknya (reservoir
characterization),
menyelaraskan volume hidrokarbon (initialisation),
menyelaraskan kinerja model reservoir dengan sejarah produksi
(history matching),
melakukan peramalan produksi dengan berbagai skenario
pengembangan, dan
membuat laporan.
Tahapan yang paling penting adalah pada saat menentukan tujuan
yang akan dicapai oleh perkerjaan
simulasi tersebut. Tujuan ini akan menentukan seberapa besar
sumber daya (manusia dan data) dan
waktu yang akan dialokasikan untuk pekerjaan simulasi ini,
pendekatan model yang akan digunakan,
kualitas penyelarasan sejarah produksi yang diinginkan, dan
jumlah skenario pengembangan yang
perlu dilakukan.
Pada umumnya reservoir simulasi memerlukan bermacam-macam data
yang sangat komprehensif.
Sisi positifnya adalah data dikumpulkan dari berbagai sumber dan
diintegrasikan menjadi satu
kesatuan model. Karenanya data-data tersebut terlebih dulu perlu
direview, dianalisa dan diproses.
Validasi data dan adanya perbedaan interpretasi dari sumber data
yang berbeda meningkatkan
pengetahuan engineer tentang reservoir sehingga akan lebih
memahami akan karakteristik reservoir.
Sisi negatifnya adalah pekerjaan simulasi ini memerlukan sumber
daya yang sangat intensif. Sumber
daya ini meliputi biaya untuk memperoleh data dan komputasi,
waktu, software, dan pemeliharaan.
Pertimbangan-pertimbangan dalam pembuatan model meliputi jenis
model (black oil, compositional,
thermal, dan homogen atau dual porosity), model dan ukuran
grid.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 2 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
Setelah model dibuat, dilakukan penyelarasan fluida hidrokarbon.
Penyelarasan ini dibuat agar
volume hidrokarbon yang diperoleh berdasarkan saturasi hasil
interpretasi data log bersesuaian
dengan distribusi saturasi pada model simulasi yang dihitung
berdasarkan data tekanan kapiler.
Setelah penyelarasan volume hidrokarbon tercapai, maka dilakukan
penyelarasan model simulasi
dengan sejarah produksi. Dalam proses ini data-data dalam model
diubah untuk disesuaikan dengan
sejarah produksi. Dapat dikatakan bahwa tahapan ini adalah
tahapan kalibrasi model.
Setelah penyelarasan dianggap memadai, prediksi produksi dapat
dilakukan. Yang perlu juga
dilakukan pada tahap ini adalah menganalisa hasil dari simulator
apakah masuk akal atau tidak, yaitu
dengan melakukan perbandingan dengan metode lain yang lebih
sederhana dan merupakan standar di
industri seperti material balance, decline curve dan
Buckley-Leverett, dan dengan lapangan yang
memiliki sifat-sifat serupa.
2. MENENTUKAN TUJUAN SIMULASI
Berikut ini adalah hal-hal yang perlu dipertimbangkan saat
membuat tujuan simulasi, yaitu :
a. tahapan perolehan (eksplorasi atau pengembangan),
b. jumlah dan kualitas data yang tersedia, dan
c. batasan waktu studi.
Penjelasan singkat tentang tiga faktor tersebut adalah berikut
ini:
Tahap perolehan perlu menjadi pertimbangan karena simulasi
reservoir hanya cukup akurat jika
tersedia data produksi yang cukup. Untuk tahap eksplorasi dimana
data produksi hanya didapat
dari hasil DST yang sangat singkat, kalibrasi atau penyelarasan
model hanya dapat dilakukan
bersifat sangat umum. Karenanya tujuan simulasi pada tahap ini
hanyalah sebatas pada
menentukan kisaran harga cadangan dan lamanya waktu produksi
dari reservoir.
Jumlah dan kualitas dari data yang tersedia menentukan juga
tujuan dari studi simulasi. Misalnya,
jika permeabilitas relatif gas/minyak tidak tersedia, studi
tentang gas flooding menggunakan
simulasi tidaklah akurat.
Jika waktu untuk melakukan studi sangat singkat prediksi secara
mendetail mungkin tidak dapat
dilakukan.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 3 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
3. ANALISA DATA
Data yang diperlukan oleh pekerjaan simulasi terdiri dari
berbagai sumber data seperti ditunjukkan
oleh Tabel 1. Dalam simulasi reservoir data-data yang dimasukkan
dalam simulator harus konsisten
dengan ukuran grid dan layer yang digunakan dalam model.
3.1. DATA GEOFISIKA DAN GEOLOGI
Data geofisika memberikan ukuran atau batasan dari reservoir dan
data geologi menyediakan
anatomi bagian dalamnya.
3.1.1. Data Geofisika
Data geofisika yang umum dipakai dalam simulasi reservoir adalah
data seismik, yang
dapat menunjukkan adanya patahan, formation pinchouts,
ketidakselarasan, variasi pada
ketebalan reservoir dan reservoir continuity (Gambar 1).
Kekurangan dari data seismik
adalah jika sifat-sifat reservoir memiliki skala yang lebih
kecil dari resolusi dari survei
seismik.
3.1.2. Data Geologi
Model geologi mengambarkan distribusi sifat-sifat reservoir,
seperti : permeabilitas,
porositas, ketebalan bersih, flow barriers dan nonreservoir
facies. Oleh sebab itu, model
geologi kerangka dimana suatu simulasi reservoir dibuat.
Ilustrasi tentang hal ini
ditunjukkan oleh Gambar 2.
Tabel 2 memperlihatkan parameter yang diperlukan dalam membuat
model geologi.
Model geologi yang baik tidak hanya memetakan sifat-sifat
reservoir yang bervariasi di
reservoir hidrokarbon dan aquifer yang berhubungan, tetapi juga
berusaha untuk
menerjemahkan proses yang mempengaruhi distribusi dari
sifat-sifat tersebut. Dua
proses utama yang mempengaruhi distribusi sifat-sifat reservoir
adalah :
Lingkungan Pengendapan
Diagenesis
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 4 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
3.2. DATA TEKNIS
Data teknis meliputi hal yang berhubungan dengan data statik dan
dinamik, yaitu:
a. Deskripsi reservoir, meliputi :
Data core
Analisa Core Rutin (Routine Core Analysis)
Analisa Core Spesial (Special Core Analysis - SCAL)
Openhole Well-Log Data
Data tekanan transien
Data produksi
b. Deskripsi batuan nonreservoir, meliputi :
Deskripsi shale
Deskripsi aquifer
c. Deskripsi fluida, meliputi :
Deskripsi black-oil
Deskripsi komposisional
3.3. PEMECAHAN PERSOALAN PERBEDAAN ANALISA DATA DARI SUMBER
YANG
BERBEDA
Manipulasi dari seluruh data yang diperlukan dalam studi
simulasi menyebabkan adanya
konflik pada data yang berasal dari sumber yang berlainan.
Beberapa konflik yang cukup
potensial untuk dapat terjadi, antara lain :
perbedaan harga ketinggian zona transisi yang diperoleh dari log
sumur dan data core
perbedaan harga tekanan kapiler untuk proses drainase dan
imbibisi
perbedaan kurva permeabilitas relatif
perbedaan dalam sifat-sifat PVT untuk proses flash dan
differential
Pemecahan dari masalah-masalah di atas dapat diperoleh dengan
memilih data yang paling
akurat yang mewakili proses yang terjadi di reservoir dan yang
diukur pada skala reservoir.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 5 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
3.4. PEMBUATAN MODEL
Untuk penggunaan dalam simulasi reservoir, perlu adanya
manipulasi data lebih lanjut karena
data yang diperlukan bergantung pada tipe model dan ukuran grid
yang digunakan dalam studi.
3.4.1. Pemilihan Model
Pembuatan model simulasi diperhatikan dengan mengumpulkan
data-data untuk
membentuk perwakilan matematis yang koheren dan terpadu untuk
reservoir yang
menjadi subyek.
Proses pemilihan model ini meliputi :
Filosofi Pemodelan
Deskripsi Fluida
Jenis Reservoir
Proses Perolehan, antara lain : Deplesi Utama (Primary
Depletion),
Perolehan Sekunder (Secondary Recovery) dan Pressure
Maintenance, proses
EOR
Lingkup Model, antara lain : Model Sumur Tunggal (Single-Well
Models),
Model Cross-Sectional, Model Window, Model Full-Field
Dimensi Model, antara lain : Model Dimensi Nol (Zero-Dimensional
(0 D)
Models), Model Satu Dimensi, Model Dua Dimensi, Model Stacked
Areal,
Model Tiga Dimensi.
Penentu Solusi Persamaan, antara lain : Nonlinear-Equation
Solvers (misal :
IMPES), Linear-Equation Solvers
3.4.2. Diskretisasi Model
Aspek praktis dari proses ini meliputi :
Diskretisasi ruang (Spatial Discretization), antara lain :
Diskretisasi Area
(Areal Discretization), Diskretisasi Vertikal (Vertical
Discretization)
Diskretisasi Waktu (Time Discretization)
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 6 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
3.4.3. Penetapan Sifat-Sifat Batuan Dan Fluida Dalam
Grid-Cell
Penetapan sifat-sifat reservoir ke dalam grid-cells dari peta
reservoir.
Penetapan sifat-sifat reservoir ke dalam grid-cells dari model
Fine-Grid
Geocellular.
Penetapan sifat-sifat interaksi batuan/fluida ke dalam grid
cells, antara lain :
Interblock Pseudofunctions, Well Pseudofunctions.
Penetapan sifat-sifat sumur ke dalam grid-cells, antara lain :
Indeks
Produktivitas Ukuran Lapangan (Field-Measured Productivity
Indices),
Indeks Produktivitas Turunan (Derived Productivity Indices).
3.5. INITIALISATION
Volume hidrokarbon yang dihitung berdasarkan studi geologi
didasarkan pada saturasi yang
diperoleh berdasarkan data log. Sedangkan pada model simulasi
distribusi saturasi dihitung
kembali berdasarkan data tekanan kapiler, porositas dan
permeabilitas pada setiap kedalaman.
Tentunya volume hidrokarbon dari kedua model tersebut harus
selaras. Biasanya volume
hidrokarbon dari model simulasi lebih besar karena tekanan
kapiler yang digunakan adalah
yang diperoleh dari proses imbibisi. Tekanan kapiler imbibisi
ini digunakan untuk
memodelkan proses produksi dimana seiring dengan waktu produksi
saturasi air (sebagai
wetting phase) akan bertambah. Sedangkan untuk menggambarkan
proses akumulasi
hidrokarbon di reservoir lebih tepat digambarkan oleh proses
drainage (dimana hidrokarbon
bermigrasi dari batuan sumber ke batuan reservoir yang
sebelumnya terisi oleh air). Untuk
mengatasi hal tersebut, pada umumnya harga porositas pada model
simulasi dilakukan
perubahan untuk mendapatkan penyelarasan volume hidrokarbon.
3.6. HISTORY MATCHING
Data yang akan digunakan untuk model simulasi agar dapat
mmperkirakan kinerja reservoir
secukupnya perlu disesuaikan. Proses penyesuaian data-data ini
dilakukan selama fasa history-
matching dari studi simulasi.
Walaupun tidak ada peraturan mengenai cara melakukan history
matching, ada beberapa hal
yang umum dilakukan pada contoh-contoh history matching yang
sukses. Para teknisi, geologis
dan staf operator dari lapangan subyek harus terlibat secara
mendalam pada proses ini. Peran
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 7 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
staf operator terutama pada penentuan interval yang meyakinkan
untuk proses pencocokkan
data produksi, membantu memilih data reservoir yang akan
disesuaikan, menentukan jarak
yang dapat diterima untuk penyesuaian data reservoir dan
menyediakan pengetahuan tentang
lapangan yang mungkin belum diketahui oleh teknisi simulasi.
Idealnya, hanya data yang diketahui paling tidak akurat di
lapangan atau yang tidak diukur
pada skala reservoir, yang harus diganti selama proses history
matching ini. Data-data tersebut
harus disesuaikan menurut batasan-batasan yang dapat diterima,
yang ditentukan oleh teknisi
lapangan dan geologis.
Walaupun permeabilitas relatif dapat menjadi parameter
history-matching yang kuat, data
tersebut harus digunakan hanya sebagai sumber terakhir.
Aproksimasi paling baik untuk
permeabilitas relatif harus tergabung selama studi pembuatan
model dan, jika memungkinkan,
tidak boleh dimodifikasi kecuali dibenarkan secara teknis.
3.6.1. Tujuan History Matching
Tujuan utama dari history matching adalah untuk memperbaiki dan
memvalidasi model
simulasi reservoir.
Lebih jauh lagi, history matching juga dapat memberikan
pemahaman yang lebih baik
tentang proses yang terjadi di reservoir dan pada akhirnya dapat
mengidentifikasi
kondisi operasi yang tidak lazim.
3.6.2. Pemilihan Metode History Matching
Ada dua pendekatan yang biasanya digunakan untuk proses history
matching, yaitu
secara manual dan otomatis. Dari keduanya, proses secara manual
yang paling sering
digunakan.
Proses history matching secara manual melakukan simulasi untuk
periode yang
tersedia sejarah produksinya dan membandingkan hasilnya dengan
kelakuan produksi
yang terjadi di lapangan. Hasil perbandingan ini dapat digunakan
oleh teknisi reservoir
untuk menyesuaikan data simulasi agar kecocokkan dapat
diperbaiki. Seleksi input data
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 8 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
yang akan disesuaikan dilakukan oleh teknisi simulasi dan
memerlukan pengetahuan
tentang lapangan yang sedang dipelajari, penilaian secara teknis
dan pengalaman
teknik reservoir. Jika teknisi yang melakukan studi tidak
berpengalaman dengan
lapangan, seleksi data ini harus dibuat dengan bantuan staf
operator lapangan.
Proses history matching secara otomatis identik dengan proses
secara manual kecuali
di sini logika komputer yang digunakan untuk menyesuaikan data
reservoir.
Kekurangannya adalah proses ini tidak melibatkan teknisi,
sehingga mengabaikan
penilaian teknik dan pengetahuan spesifik tentang reservoir
subyek.
Pemilihan metode history matching, secara manual atau otomatis,
yang akan digunakan
dalam studi simulasi tergantung pada tujuan dari history
matching, sumber daya
perusahaan yang diperuntukkan untuk history matching dan tenggat
waktu studi
simulasi.
Baik metode history matching secara manual atau otomatis tidak
menjamin berhasilnya
proses history matching.
3.6.3. Pemilihan Data Produksi Untuk Ditentukan dan
Dicocokkan
a. Pemilihan data produksi/injeksi untuk ditentukan.
Sumur produksi
Pada umumnya pemilihan data produksi untuk ditentukan tergantung
pada
langkah history matching dan kehadiran hidrokarbon di reservoir.
Data
produksi yang paling layak untuk ditentukan adalah laju
well-voidage historis
(historical well-voidage rates). Voidage rate adalah jumlah laju
minyak, gas
bebas dan air pada kondisi reservoir.
Sumur injeksi
Pemilihan data sumur injeksi ini tidak sepenting sumur produksi.
Pada
umumnya, spesifikasi dari laju injeksi permukaan historis sudah
mencukupi
untuk sumur injeksi selama seluruh tahapan history match.
b. Pemilihan data produksi/injeksi untuk dicocokkan
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 9 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
Proses pemilihan ini tergantung pada tersedianya data
produksi/injeksi dan
kualitas data tersebut. Pada umumnya, semakin banyak data yang
dapat
dicocokkan, semakin besar meyakinkan model simulasi yang
digunakan selama
tahap perkiraan dari studi.
Sumur produksi
Selama proses pencocokkan tekanan, data utama yang dicocokkan
adalah
tekanan penutupan build-up (Pws) dan tekanan dari penguji
formasi
menggunakan wireline. Dalam pemodelan full-field, tekanan alir
sumur (Pwf)
jarang disertakan dalam history match.
Selama tahap pencocokkan saturasi pada proses history match,
data yang
paling umum dipilih untuk dicocokkan adalah water cut sumur
(WOR) dan
GOR. Kedua data tersebut harus divalidasi untuk meyakinkan
bahwa
produksi air dan gas tidak terpengaruh oleh tubing, semen atau
kebocoran
casing. GOR yang paling layak digunakan adalah harga GOR
yang
terproduksi.
Sumur injeksi
Data utama dari sumur injeksi yang tersedia untuk dicocokkan
selama history
match adalah tekanan statik dan laju injeksi zonal. Pengukuran
tekanan statik
sama dengan seperti pada sumur produksi. Laju injeksi zonal
dapat
ditentukan secara kualitatif dengan survei temperatur dan
logging akustik.
Hubungan antara tujuan studi dan ketersediaan data
Karena ketersediaan dan kualitas data historis berada di luar
kendali para
teknisi yang melakukan studi simulasi, maka peran teknisi
simulasi untuk
memastikan tujuan studi agar konsisten dan dapat dicapai dengan
data
historis yang tersedia, sangat penting.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 10 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
3.6.4. Pemilihan Data Reservoir Untuk Disesuaikan
Pemilihan parameter yang akan disesuaikan selama proses history
match harus
dilakukan dengan bijaksana dan dengan bantuan teknisi lapangan
dan geolog.
Parameter history matching yang paling sering digunakan adalah
ukuran dan kekuatan
aquifer, ada (atau tidaknya) penghalang permeabilitas vertikal,
produk kHh (reservoir
dan sumur), rasio kV/kH, PV dan permeabilitas relatif. Pilihan
parameter yang cukup
layak untuk digunakan tergantung dari situasi yang diberikan
(tidak ada metode
khusus), tetapi sangat disarankan bahwa data permeabilitas
relatif yang terbaik dipilih
pada permulaan studi dan data tersebut disesuaikan hanya sebagai
sumber terakhir.
Rentang parameter history matching yang dapat disesuaikan
tergantung pada banyak
faktor, termasuk kualitas data yang diminta, geologi rservoir
(lingkungan deposisional
dan proses diagenesis) dan tingkat kontrol geologi di lapangan
subyek. Rentang untuk
perubahan data tidak perlu seragam di sepanjang lapangan.
3.6.5. Menyesuaikan Data Reservoir Agar Cocok dengan Produksi
Historis
Proses ini biasanya dilakukan dalam 2 tahap. Tujuan tahap
pertama adalah
mencocokkan tekanan reservoir rata-rata. Tujuan tahap kedua
adalah mencocokkan
sejarah sumur individual.
Saat membuat penyesuaian secara vertikal, urutan berikut ini
harus dicoba :
a. Global (seluruh lapisan simulasi).
b. Reservoir (di lapangan yang terbuat dari reservoir yang
bertumpuk secara
vertikal).
c. Satuan aliran dalam reservoir.
d. Facies (di reservoir berlapis atau satuan aliran).
e. Lapisan-lapisan simulasi.
Saat membuat penyesuaian secara areal, urutan berikut ini harus
dicoba :
a. Global (seluruh grid cell).
b. Reservoir/aquifer.
c. Blok patahan dalam reservoir.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 11 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
d. Facies (lengkungan area facies).
e. Regional (kelompok sumur offset yang menunjukkan masalah umum
history
match).
f. Sumur individual.
3.6.6. Kualitas History Match
Tidak ada standar dalam pendefinisian history matching yang
sukses. Yang paling
penting adalah proses history match yang dilakukan konsisten
terjadap tujuan dari studi
simulasi yang dilakukan.
3.7. PERAMALAN PRODUKSI (PRODUCTION FORECAST)
Tahap prakiraan dari studi simulasi adalah tahap dimana hampir
seluruh tujuan studi tercapai.
Pada tahap studi ini, model simulasi digunakan untuk
memperkirakan kinerja resevoir di masa
depan, yang merupakan kontras dari history matching dimana
simulator digunakan untuk
mencocokkan kinerja historis.
3.7.1. Pemilihan Kasus-Kasus Prakiraan
Simulasi reservoir paling baik digunakan untuk membandingkan
perubahan dalam
strategi reservoir-management (atau pilihan development yang
sangat berbeda) untuk
menilai bertambahnya pengaruh yang kuat dari proyek yang sedang
diselidiki.
Pemilihan dari kasus dasar tergantung pada tujuan dari studi
simulasi. Pada umumnya,
kasus dasar dipilih sebagai :
a. kasus tidak adanya pengeluaran kapital di masa mendatang
(kasus tak melakukan
apa-apa),
b. kasus strategi reservoir-management yang sedang
berlangsung,
c. kasus strategi reservoir-management yang sudah diantisipasi
(untuk lapangan yang
sedang dalam tahap penilaian untuk dikembangkan). Untuk kasus
ini, biasanya
kasus deplesi-primer dipilih menjadi kasus dasar.
3.7.1.1. Kasus-kasus proyek
Salah satu alasan mengapa simulasi reservoir adalah alat yang
sangat kuat
adalah karena skenario produksi apapun dapat diselidiki. Ketika
membangun
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 12 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
suatu kasus proyek, hal yang selalu baik untuk dilakukan adalah
mengubah
hanya satu variabel atau komponen di satu waktu jika
memungkinkan.
Model simulasi juga dapat digunakan untuk menentukan tingkat
campur
tangan antara kasus proyek dan kasus dasar.
Penggunaan yang tepat dari hasil yang diperoleh dari simulator
tergantung
pada tujuan dari studi yang dilakukan. Sebagai contoh, untuk
proyek
ekonomi, hasil tambahan adalah hasil yang benar untuk
dipergunakan,
sementara laju proyek (dari laporan sumur simulator) mungkin
lebih tepat
untuk digunakan dalam desain proyek (ukuran tubing, desain
pengangkatan
buatan, masalah separator, dan faktor lain yang sejenis).
3.5.1.2. Kasus sensitivitas
Walaupun simulasi reservoir paling baik digunakan sbagai alat
pembanding,
muncul situasi dimana hal ini tidak dapat digunakan dengan cara
ini.
Kasus sensitivitas berbeda-beda untuk tiap kasus proyek, dimana
pada kasus
sensitivitas ini proyek yang sama diselidiki tetapi
ketidakpastian
dihubungkan dengan proyek yang telah dievaluasi.
3.7.2. Reservoir Management dalam Simulasi Reservoir
Perbedaan utama antara melakukan simulasi reservoir pada cara
prakiraan sebagai
lawan dari cara history matching adalah pada spesifikasi sumur
dan batasan produksi
yang digunakan dalam model. Sebagai tambahan untuk spesifikasi
sumur baru, batasan
produksi dapat ditentukan selama tahap prakiraan untuk membantu
memodelkan
strategi reservoir-management dan latihan-latihan operasi di
lapangan. Biasanya hanya
sedikit (atau tidak ada sama sekali) batasan produksi yang
digunakan pada cara history.
Ada perbedaan mendasar antara spesifikasi sumur dan batasan
produksi. Spesifikasi
sumur digunakan sebagai target untuk sumur individual, sedangkan
batasan produksi
digunakan untuk mempertahankan parameter produksi yang
bervariasi agar tetap
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 13 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
berada pada rentang yang masih dapat diterima dan realistis.
Tiap sumur pada model
memerlukan satu (dan hanya satu) spesifikasi sumur, tetapi dapat
memiliki batasan
sebanyak apapun.
Spesifikasi sumur yang tepat untuk digunakan pada tahap
prakiraan dari suatu studi
tergantung pada strategi yang digunakan untuk manajemen
lapangan. Kebanyakan
simulator komersial memiliki beberapa pilihan untuk spesifikasi
sumur (Tabel 3).
Batasan produksi yang tepat untuk digunakan pada tahap prakiraan
suatu studi juga
tergantung pada strategi reservoir-management yang digunakan di
lapangan.
Bergantung pada program simulasi reservoir yang digunakan dalam
studi, batasan
produksi dapat ditempatkan di sebagian besar tingkatan pada
sistem reservoir/lubang
sumur, yaitu bisa di lapisan simulasi, sumur individual,
kelompok sumur dan seluruh
lapangan (Tabel 4).
Kegunaan dari batasan pada tingkat lubang bor/reservoir yang
bervariasi dapat
menyediakan bagi para teknisi kemampuan untuk memodelkan
strategi reservoir-
management yang kompleks dengan campur tangan manual yang
relatif sedikit.
Mengubah cara dari history ke prakiraan memerlukan perubahan
spesifikasi sumur
pada akhir dari periode historis. Hal ini berpotensi untuk
menyebabkan perubahan yang
tak disangka dan tidak alami dari laju produksi selama masa
transisi dari history ke
prakiraan.
3.7.3. Validasi dan Analisa Prakiraan Simulasi
Setelah menjalankan model simulasi pada tahap prakiraan,
hasilnya harus direview
scara kritis sebelum dilaporkan ke pihak manajemen. Proses
validasi diperlukan untuk
memastikan bahwa hasil simulasi masuk akal.
Untuk memeriksa apakah model simulasi memberikan ramalan yang
dapat diandalkan,
prakiraan simulasi harus dibandingkan dengan prakiraan yang
diperoleh dari sumber
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 14 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
lain. Pemeriksaan yang paling dapat diandalkan adalah dengan
membandingkan hasil
simulasi dengan lapangan yang analog.
Pemeriksaan lain untuk data reservoir dapat dilakukan terhadap
studi-studi lainnya
yang dilakukan di masa lalu pada lapangan subyek. Sumber ketiga
untuk validasi data
reservoir yang digunakan pada tahap prakiraan dalam studi adalah
pendekatan analitik
seperti studi material balance.
Hasil dari rutinitas manajemen sumur pada kasus prakiraan juga
harus direview.
Rutinitas manajemen produksi pada program simulasi reservoir
memungkinkan latihan
operasional yang kompleks untuk dimodelkan oleh simulator tanpa
campur tangan
teknisi yang melakukan studi. Hasil manajemen sumur ini
sringkali perlu diperiksa
untuk memastikan bahwa lapangan dimodelkan dalam cara yang
realistis. Seluruh
pekerjaan sumur yang disimulasikan juga harus direview untuk
memastikan komplesi
sumur dapat mendukung pekerjaan ini.
Pemeriksaan-pemeriksaan ini layak dilakukan karena mereka dapat
digunakan untuk
menangkap kesalahan pada data sebelum disebarkan ke kasus-kasus
prakiraan di masa
yang akan datang. Hal ini memastikan bahwa pekerjaan ulang
diminimalkan ketika
kesalahan ditemukan dan yang paling penting, keputusan
didasarkan pada kasus
simulasi yang valid.
3.8. SEPULUH GOLDEN RULES DALAM SIMULASI RESERVOIR
Ada sepuluh hal yang perlu diperhatikan oleh teknisi yang
melakukan simulasi reservoir, yaitu:
1. Memahami Masalah Anda dan Menentukan Tujuan Anda
Sebelum Anda melakukan simulasi, pahami karakteristik geologis
dari reservoir Anda,
fluida yang terkandung di dalamnya dan kelakuan dinamisnya. Juga
tetapkan tujuan dari
studi yang Anda lakukan dengan jelas pada secarik kertas sebelum
Anda memulai.
Tanyakan pada diri Anda sendiri apakah tujuan itu realistis.
Pertimbangan ini akan
membantu Anda memilih model yang paling cocok untuk studi
Anda.
2. Pertahankan agar tetap Sederhana
Mulai dan akhiri dengan model paling sederhana yang konsisten
dengan sifat alami
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 15 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
reservoir, tujuan studi Anda dan ketersediaan data. Teknik
reservoir yang klasik, model
analitis sederhana atau simulasi blok-tunggal seringkali adalah
yang Anda perlukan. Pada
waktu yang lain, model yang paling memuaskan yang tersedia untuk
Anda belum tentu
dapat memenuhi kebutuhan Anda. Pahami batasan dan kemampuan
model.
3. Memahami Interaksi antara Bagian-Bagian yang Berbeda
Ingatlah bahwa reservoir bukan sesuatu yang terisolasi. Ia dapat
berhubungan dengan
aquifer dan melaluinya, bahkan ke reservoir lainnya. Lebih jauh
lagi, reservoir terhubung
ke fasilitas permukaan melalui sumur-sumur. Isolasi dari
komponen yang berbeda pada
sistem ini untuk studi yang terpisah seringkali dapat
menyebabkan hasil yang tidak tepat
dengan mengabaikan interaksi antara bagian-bagian yang berbeda
dalam sistem. Meskipun
demikian, jika tepat, jangan takut untuk memecahkan masalah
besar menjadi
komponennya yang lebih kecil. Hal ini dapat mengarah pada bukan
hanya simpanan yang
substansial, tetapi pada pemahaman yang lebih besar dari
mekanisme yang terlibat.
4. Jangan Mengasumsikan Lebih Besar Selalu Lebih Baik
Selalu tanyakan ukuran dari studi yang dibatasi oleh sumber daya
komputer atau biaya.
Teknisi simulasi seringkali percaya bahwa tidak ada komputer
yang cukup besar untuk
melakukan apa yang mereka ingin lakukan dan cenderung dengan
mudahnya
meningkatkan ukuran dari model agar masuk ke komputer. Lebih
banyak blok dan
komponen tidak secara otomatis menerjemahkan kepada akurasi dan
keterandalan yang
lebih besar. Pada kenyataannya, pada beberapa situasi,
kebalikannyalah yang benar.
Berpegang teguhlah pada penilaian yang tepat mengenai jumlah
blok yang digunakan pada
studi yang diberikan.
5. Ketahui Batasan Anda dan Percayalah pada Penilaian Anda
Ingatlah bahwa simulasi bukan ilmu pasti. Seluruh model
didasarkan pada asumsi dan
menyediakan hanya perkiraan jawaban untuk masalah yang
sebenarnya. Oleh sebab itu,
pemahaman yang baik mengenai masalah dan model sangat penting
untuk keberhasilan.
Perkiraan numerik bisa memperkenalkan fenomena pseudophysical
seperti dispersi
numerik. Gunakan dan percayalah pada penilaian Anda, terutama
jika berdasarkan analisa
Anda mengenai lapangan atau penelitian di laboratorium.
Hati-hati dalam memeriksa input
dan output Anda. Lakukan perhitungan material balance yang
sederhana untuk memeriksa
hasil simulasi. Berikan perhatian yang khusus pada hal-hal
seperti kompresibilitas dan
permeabilitas yang berharga negatif.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 16 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
6. Buatlah Harapan yang Masuk Akal
Jangan mencoba untuk memperoleh dari simulator hal yang tidak
dapat dicapai dalam
produksi. Biasanya yang paling bisa kita peroleh dari suatu
studi adalah petunjuk dari
pilihan yang relatif berguna, yang tersedia untuk Anda. Di waktu
lain, Anda berhak untuk
meminta lebih banyak. Tetapi ingat bahwa jika Anda tidak
melibatkan suatu mekanisme
selama pembangunan model, Anda tidak dapat mempelajari efek
tersebut dengan model
itu.
7. Pertanyakan Penyesuaian Data untuk History Matching
Selalu tanyakan penyesuaian data selama history matching.
Ingatlah bahwa proses ini tidak
mempunyai solusi yang khusus. Solusi yang paling masuk akal akan
diperoleh dengan
memberikan perhatian yang mendalam pada hal yang tidak masuk
akal secara fisik dan
geologis. History match yang baik dengan penyesuaian data yang
tidak tepat dapat
menyebabkan prakiraan yang buruk. Jangan terbuai dengan keamanan
yang salah dari
kecocokkan yang baik atau mendekati.
8. Jangan Menghaluskan Data-Data yang Ekstrim
Perhatikan harga permeabilitas yang ekstrim (barrier dan
channel). Hati-hati dalam proses
perata-rataan untuk menghindari kehilangan informasi yang
penting ketika merata-ratakan
nilai yang ekstrim. Jangan pernah merata-ratakan nilai yang
ekstrim.
9. Perhatikan Pengukuran dan Skala yang Digunakan
Harga yang diukur pada skala core tidak dapat diaplikasikan
langsung pada skala blok
yang lebih besar, tetapi pengukuran memang mempengaruhi harga
pada skala yang lain.
Ingatlah bahwa perata-rataan dapat mengubah sifat alami variabel
yang Anda rata-ratakan.
Sebagai contoh, permeabilitas dapat berupa skalar pada beberapa
skala yang kecil dan
suatu tensor pada skala yang besar. Bahkan arti dari tekanan
kapiler dan permeabilitas
relatif bisa berbeda pada skala yang berbeda. Juga bentuk yang
dispersif dalam persamaan
kita merupakan hasil dari proses perata-rataan.
10. Jangan Berhemat pada Pekerjaan Laboratorium yang Perlu
Model-model tidak menggantikan eksperimen laboratorium yang
baik, yang didesain
untuk memperoleh pemahaman tentang sifat alami proses yang
domodelkan atau untuk
mengukur parameter-parameter yang penting dari persamaan yang
diselesaikan oleh
simulator Anda. Rencanakan pekerjaan laboratorium Anda dengan
penggunaan akhir dari
informasi ini dalam pikiran Anda. Pelajari bagaimana membuat
skala untuk data.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 17 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
4. DAFTAR PUSTAKA
1. Ertekin, Turgay, Abou-Kassem, Jamal dan King, Gregory R. :
Basic Applied Reservoir
Simulation, SPE Textbook Series Vol. 7, Richardson, Texas,
2001.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 18 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
5. LAMPIRAN
TABEL 1. SUMBER-SUMBER DATA RESERVOIR
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 19 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
TABEL 1. (LANJUTAN)
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 20 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
TABEL 2. DATA YANG DIPERLUKAN DALAM MEMBANGUN MODEL GEOLOGI
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 21 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
TABEL 3. SPESIFIKASI SUMUR DAN KEGUNAAN UMUMNYA DALAM
SIMULASI
RESERVOIR
Spesifikasi Sumur Kegunaan dalam Simulasi Reservoir
Laju alir minyak, qosc Menentukan laju alir minyak yang diukur
selama history matching.
Model produksi sumur pada kapasitas pengelolaan minyak untuk
prakiraan.
Model sumur produksi pada batas minyak yang diijinkan untuk
prakiraan.
Model fluks minyak melalui boundaries dari model jendela sampai
pseudowells.
Laju alir air, qwsc Menentukan laju injeksi air yang diukur
selama history matching.
Jarang digunakan untuk sumur produksi selama history
matching.
Model sumur produksi pada kapasitas water-treating untuk
prakiraan.
Model sumur injeksi yang menginjeksikan air pada kapasitas.
Model fluks air melalui boundaries dari model jendela sampai
pseudowells.
Laju alir cairan, qLsc Menentukan laju alir cairan selama
history matching. Model sumur produksi pada kapasitas cairan
untuk
prakiraan. Kapasitas fasilitas. Kapasitas
tubing/flowline/pipeline. Model fluks cairan melalui boundaries
dari full-field,
cross-sectional dan sumur tunggal sampai pseudowells.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 22 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
TABEL 3. (LANJUTAN)
Spesifikasi Sumur Kegunaan dalam Simulasi Reservoir
Laju alir gas, qgsc Menentukan laju alir gas yang diukur selama
history matching.
Model sumur produksi pada kapasitas pemrosesan gas untuk
prakiraan.
Model sumur gas produksi pada batasan yang diijinkan. Model
sumur injeksi yang menginjeksikan gas pada
kapasitas injeksi. Model fluks gas melalui boundaries dari model
jendela
sampai pseudowells. Laju alir voidage, qt Menentukan voidage
reservoir dari sumur selama history
matching (berguna untuk mencocokkan tekanan reservoir ketika
water cut yang disimulasikan atau GOR tidak cocok dengan water cut
yang sesungguhnya atau GOR dengan cukup.
Digunakan untuk produksi/injeksi voidage-balanced untuk
prakiraan.
Tekanan alir dasar sumur, Pwf
Jarang digunakan selama history matching.
Model sumur produksi terhadap tkanan lubang bor yang konstan
untuk prakiraan.
Model sumur produksi melalui pompa submersible elektrik dengan
tekanan inlet konstan untuk prakiraan.
Tekanan kepala tubing, Pth Jarang digunakan selama history
matching. Model sumur produksi sampai fasilitas dengan tekanan
tetap. Headers. Separators. Pipilines.
Kompresor dengan tekanan inlet yang tetap.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 23 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
TABEL 4. BATASAN PRODUKSI DAN KEGUNAAN UMUMNYA DALAM
SIMULASI
RESERVOIR
Tingkat Batasan Batasan Produksi Pilihan Intervensi-Sumur
Lapisan simulasi Lapisan water/oil ratio (WOR) Menutup lapisan
yang bermasalah. Lapisan GOR Melengkapi lapisan tambahan.
Satuan aliran Lapisan water/oil ratio (WOR) Menutup lapisan yang
bermasalah. Lapisan GOR Melengkapi lapisan tambahan.
Sumur individual Laju alir minyak minimum Sumbat dan tinggalkan
sumur. Tutup sumur. Stimulasi sumur. Work over sumur. Melengkapi
lapisan tambahan. Lakukan pengangkatan buatan pada sumur
berlaju alir rendah. Laju alir cairan maksimum Sumur di-choke
kembali. Laju alir cairan minimum Sumbat dan tinggalkan sumur.
Tutup sumur. Stimulasi sumur. Melengkapi lapisan tambahan. Lakukan
pengangkatan buatan. Laju alir air maksimum Sumur di-choke kembali.
Tutup lapisan dengan WOR tinggi. Tutup sumur. Lakukan operasi
tubing-changeout. Beralih ke sistem kapasitas-treatment-yang
lebih tinggi. Laju alir gas maksimum Sumur di-choke kembali.
Tutup lapisan dengan GOR tinggi.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 24 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
TABEL 4. (LANJUTAN)
Tingkat Batasan Batasan Produksi Pilihan Intervensi-Sumur
Tutup sumur. Beralih ke sistem kapasitas-treatment-yang
lebih tinggi. Laju alir gas minimum (untuk
reservoir gas) Sumbat dan tinggalkan sumur.
Tutup sumur. Stimulasi sumur. Melengkapi lapisan tambahan. WOR
sumur Sumbat dan tinggalkan sumur. Tutup sumur. Tutup lapisan
dengan WOR tinggi. Melengkapi lapisan dengan WOR rendah. Sumur
di-choke kembali. Lakukan operasi tubing-changeout. GOR sumur
Sumbat dan tinggalkan sumur. Tutup sumur. Tutup lapisan dengan GOR
tinggi. Melengkapi lapisan dengan GOR rendah. Sumur di-choke
kembali. Tekanan alir sumur minimum Sumbat dan tinggalkan sumur.
Tutup sumur. Lakukan pengangkatan buatan. Lakukan operasi
tubing-changeout. Tekanan kepala tubing
minimum Sumbat dan tinggalkan sumur.
Tutup sumur. Beralih ke sistem tekanan-yang lebih
rendah.
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 25 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
TABEL 4. (LANJUTAN)
Tingkat Batasan Batasan Produksi Pilihan Intervensi-Sumur
Kelompok sumur Laju alir minyak minimum Bor sumur tambahan.
Stimulasi sumur berlaju alir rendah. Work over sumur dengan
WOR/GOR
tinggi. Buka sumur yang ditutup. Lakukan pengangkatan buatan
untuk
sumur berlaju alir rendah. Laju alir cairan maksimum Tutup sumur
berlaju alir rendah. Skala kembali seluruh sumur. Laju alir cairan
minimum Bor sumur tambahan. Stimulasi sumur berlaju alir rendah.
Lakukan pengangkatan buatan untuk
sumur berlaju alir rendah. Laju alir air maksimum Tutup sumur
dengan WOR tinggi. Tutup sumur berlaju alir air tinggi. Skala
kembali seluruh sumur. Bor sumur pembuangan. Laju alir gas maksimum
Tutup sumur dengan GOR tinggi. Tutup sumur berlaju alir gas tinggi.
Skala kembali seluruh sumur. Bor sumur injeksi. Laju alir gas
minimum (untuk
reservoir gas) Bor sumur tambahan.
Stimulasi sumur berlaju alir rendah. Aplikasikan kompresor pada
sumur berlaju
alir rendah. Buka sumur yang ditutup.
Lapangan Sama seperti kelompok sumur Sama seperti kelompok
sumur
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 26 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
Gambar 1. Contoh Seismic Line di Lapangan Brent
-
TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09
JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR
Halaman : 27 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Manajemen Produksi Hulu
Gambar 2. Pembuatan Model Geologi; WD = Water Drive, SG =
Solution Gas