Tetapi untuk borate crosslink karena gellingnya dapat kembali
lagi (reversible), linear gel, gel fluids, atau foam/emulsi di
m
Tetapi untuk borate crosslink karena gellingnya dapat kembali
lagi (reversible), linear gel, gel fluids, atau foam/emulsi di mana
shear malah akan menaikkan viskositasnya, hal ini tidak terlalu
menjadi persoalan.
Tabel IV-11 di bawah akan diberikan batasan untuk pemompaan
fluida dengan Titanate Crosslink agar tidak mengakibatkan
terjadinya degradsi viskositas.
Tabel IV-11
Laju Pemompaan Maksimum 4)Ukuran Tubing (in)
Laju Maksimum (min)
2-3/86 - 8
2-7/810 - 12
3-1/214 - 16
4-1/228 - 30
5-1/235 - 40
4.6. Pelaksanaan Perekahan di Lapangan
Perekahan hidrolik terdiri atas tiga tahapan utama, yakni :
Desain perekahan
Pelaksanaan perekahan
Evaluasi perekahan
Pada bagian sebelumnya telah dibicarakan mengenai hal-hal dalam
proses mendesain suatu proyek perekahan. Di sini akan dibicarakan
mengenai pelaksanaan perekahan di lapangan dan setelah itu akan
disusul dengan evaluasi hasil pekerjaan perekahan.
4.6.1. Alat-alat di Lapangan
Secara umum alat-alat yang dipakai untuk pelaksanaan suatu
proyek perekahan hidrolik terdiri dari :
Untuk fluida :
Tanki-tanki yang dapat berpindah-pindah (mobil) 500 bbl
Tanki-tanki vertikal 400 bbl
Untuk proppant :
Dump trucks dengan volume 400 ft3 Bulk storage (conveyor atau
gravity silos)
Mempunyai volume 2000 ft3 sampai 4000 ft3 Mempunyai 4 sampai 6
kompartemen dengan pintu yang bisa diatur untuk 10.000 sampai
30.000 lb/menit
Blender (pencampur)
Screw atau auger Dengan gravitasi atau tertutup
Kapasitas
25.000 lb/menit
22 lb/gal
0 100 bpm
Alat-alat lain :
Kit untuk dry additive (satu perunit) : FLA dan gellant Kit
untuk liquid additive (enam tiap unit) : crosslinker, surfactanUnit
pompa :
Mempunyai daya 700 sampai 2000 hhp
Bertekanan 0 sampai 10.000 psi
Ukuran plunger bervariasi mulai dari 0 sampai 20 bbl/menit
Intensifyers (Halliburton) atau Pressure Multipliers
(Dowell)
1.000 sampai 5.000 hhp
10.000 sampai 20.000 psi
0 sampai 15 bbl/menit
Manifold/Headers/Missile Trailers
Wellhead Isolation Tool (sampai 20.000 psi)
Liquefied Gas Transports
N2 Vaporization Units
CO2 Boaster Pumps
4.6.2. Pelaksanaan Pekerjaan di Lapangan
Pelaksanaan pekerjaan perekahan hidrolik di lapangan dapat
dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu :
Sebelum pekerjaan dilakukan
Persiapan di sekitar sumur (quality control)
Pekerjaan selama pemompaan
Flushing
Pekerjaan setelah pelaksanaan perekahan
Shut-in
Aliran balik (flow back)
4.6.2.1. Pertimbangan Sebelum Pekerjaan Dilakukan Menghitung
tekanan injeksi yang diharapkan dan berapakah tekanan maksimum yang
diijinkan.
Memeriksa arsip sumur untuk data informasi penyemenan sumur dari
CBL dan CET.
Menghitung kekuatan packer dan mengevaluasi pipa-pipa yang
nantinya dilewati fluida injeksi.
Memeriksa arsip untuk informasi perforasinya.
Menghitung kapasitas rat hole. Hal-hal lain tergantung dari
parameter sumur dan desainnya. Seandainya dari log terdapat zona
air atau gas yang berdekatan, maka harus diawasi perkembangan
rekahannya dengan mengontrol net pressure atau viskositas.
Desain Optimum dan Praktis
Proses desain yang optimum dan praktis di sini akan meliputi
:
Kapasitas pompa (P, Q, dan HP)
Tekanan injeksi dan laju injeksi
Tipe unit
Pemipaannya
Blenders (penyampur)
Ukuran pipa
Batas injeksi
Laju proppant
Flowmeter dan tachometer (pengukur kecepatan)
Integral hopper
Densimeter
Jenis pekerjaan
Keperluan tanki
Ukuran pekerjaan
Melalui tubing atau casing (dasar tanki)
Manifold
Fluid transfer
Ukuran tiap stages (prepad, pad, job, flushing) dan waktunya
Volume yang diinjeksikan
Volume proppant Kapasitas storage dari alat-alat
Laju pemasukan proppant
Ukuran pekerjaan dan waktunya
Volume displacing-nya
Kecepatan meningkatnya pemasukan proppant
Lain-lain
Waktu pemompaan
Temperatur dasar sumur (BHT)
Jenis fluida dan sifat-sifatnya
Kepercayaan terhadap harga-harga yang diperkirakan
Tentukan range-nya
Issue Utama
Laju/volume dan proppant schedule Limit laju dapat
diinjeksikannya fluida perekahan
Sumber air
Keperluan tanki dan letaknya
Jenis additive dan fungsinya
Tekanan injeksi permukaan
Tekanan-tekanan lainnya
Waktu dan statusnya
Persiapan lokasi
Persediaan alat-alat kalau diperlukan (stand-by)
Rencana lain bila terjadi hal yang tak terduga dan waktunya
Pertimbangan keselamatan kerja
Pemeriksaan lapangan dan prosedur sampling Kemungkinan lain dan
pertanyaan-pertanyaan
Tabel IV-12. memperlihatkan bentuk laporan untuk kualitas
proppant, dan Tabel IV-13. menunjukkan suatu contoh material untuk
perekahan dan alat-alatnya.
Tabel IV-12.
Bentuk Laporan Kualitas Proppant 4)PROPPANT QUALITY REPORT
Well Name:Field :
Nominal Range of Proppant:Date taken:
Sample No.:
Sampled by:
Analysis by:
SIEVE ANALYSIS : (for any proppant)
Sieve OrderNominal Range8/1612/2020/4040/7016/2016/30
A6816301212
B81220401616
C162040702030
D2030501003040
PanPanPanPanPanPanPan
Sieve
OrderTolerable
ValuesUnacceptable Values
A< 0,1 %> 0,1 %
Pan< 1,0 %> 0,1 %
C> 90 %< 88 %
Sieve OrderSieve Wt, gmsSieve & Sand
Weight, gmsSand Wt.
gms% Sand
By Wt.Desired
Value
Sieve A0 %
Sieve C90 %
Pan0 %
ROUNDNESS & SPHERICITY : (API recommends ( 0,6)
Roundness : Sphericity : .Tabel IV-13.
Contoh Material Perekahan dan Alat-alatnya 4)StepFluidInject
Rate
(bbls/
min)Liquid
Volum
(gal)Cum.
Liquid
Volume
(gal)Proppan
TypeStage
Volum
(gal)
Cum.
Slurry
VolumeTankRemarks
PrepadWF502040.00040.00040.00040.0001,2Fluid contains 2% KCl,
10% NaOH + the following per 1000 gal; 50lb J347, 2 gal D47, 2 gal
F75, 10 gal FGMBB and 50 lb Resin
PadYF6502060.000100.00060.000100.0003,4,5Fluid is contain 2%
KCl, 5% D.O. + the following per 1000 gal; 50 lb J347, 10 lb J353,
30 lb Resin
PadYF6402025.000125.0002040
Ottawa25.000125.0006,7Stop Resin
0,5 lbYF640209.804137.0002040
Ottawa10.000135.0007
1 lbYF6402015.238150.0002040
Ottawa16.000151.0007,8
2 lbYF6402011.609161.0512040
Ottawa12.000163.0008,9
3 lbYF640208..929169.98016/20
LWP10.000173.0009
4 lbYF640208.621178.60116/20
LWP10.000185.0009,10
5 lbYF640208.333186.93416/20
LWP10.000193.00010Add 0,5 ppg J218 breaker
6 lbYF640204.878191.31216/20
LWP6.000199.000
10,11Add 1,0 ppg J218 breaker
FlushYF640202.100193.9122.100201.00011
4.6.2.2. Persiapan di Sekitar Sumur
Persiapan tempat untuk tanki-tanki guna pelaksanaan proyek
perekahan.
Kualitas dan kebersihan harus dijaga pada tanki untuk fluida
perekah, proppant, additive, dan air. Di sini, bactericide (anti
bakteri) harus ditambahkan pada tanki-tanki tersebut.
Perlu juga dijaga kebersihan dari air yang dipakai dan campuran
air harus dianalisa pengaruhnya.
Dapatkan sampel proppant dari yang diterima dan perika juga
fines, kualitas, distribusi butiran dan turbidity-nya. Setelah itu
disimpan untuk evaluasi setelah pekerjaan perekahan selesai
nantinya.
Hitung jenis dan jumlah proppant. Minta kontraktor untuk menguji
tiap tanki selama pencampuran berlangsung dan dicatat hasilnya.
Menguji fluida dengan crosslinker yang akan dipakai pada
pekerjaan perekahan tersebut.
Menguji pipa-pipa, manifold, hose, dan lain-lain dari
kebocoran.
Setelah Fluida Dijadikan Gel
Naik ke atas tanki dan periksa volume, konsistensi, dan
lain-lain.
Setelah proppant dimasukkan ke dalam tanki, lihat jumlah dan
lokasinya
Melihat persiapan keperluan material dan membandingkan dengan
material yang telah ada.
Selama pengamatan, perlu juga dilihat persiapan pemasangan
alat-alat.
Pemasangan Alat-alat (Rig-up)
Setiap pompa harus terisolasi dan memiliki check valve. Perlu
memastikan kemampuan HHP dari pompa.
Pipa untuk perekahan harus disusun dan mempunyai check valve.
Semua ball injector harus paling tidak berjarak 40 ft dari kepala
sumur.
Pipa bleed-off (pelepas tekanan) harus selalu diperiksa.
Pemeriksaan pompa, meliputi pemeriksaan pemipaan blender dan
lokasinya.
Tempat untuk alat-alat tambahan atau pengganti (stand-by) harus
diperiksa kalau diperlukan sehingga nantinya akan mudah untuk
pengoperasiannya.
Lokasi-lokasi densimeter perlu juga diperiksa.
Sesaat Sebelum Pemompaan
Tanki-tanki fluida perekah harus diaduk.
Volume pengukuran di tanki-tanki harus selalu dicatat.
Densimeter untuk ketelitian juga harus dicek.
Flowmeter harus selalu dikalibrasi.
Pengujian terhadap treesaver, yakni pipa yang digunakan agar
kepala sumur terisolasi dari tekanan, yang meliputi :
Pemeriksanaan terhadap pompa-pompa.
Semua alat harus terpasang benar dan mesin harus sudah
dipanaskan.
Pemeriksaan terhadap komunikasi radio.
Pemeriksaan apakah ada perubahan pH, viskositas, dan waktu
crosslink.4.6.2.3. Selama Pemompaan
Catatan detail perlu dibuat secara periodik selama fasa-fasa
injeksi perekahan.
Sampel diambil dari setiap tingkat pelaksanaan pekerjaan.
Catatan persediaan material dibuat selama proses pemompaan
berlangsung.
Secara periodik, perlu diperiksa tanki perekah, bin proppant,
bahan bakar, dan seterusnya, lalu bandingkan dengan catatan
perjalan pekerjaan (tally)
Laju additive diperiksa
Laju injeksi, volume fluida, tekanan injeksi permukaan, dan
tekanan annulus harus selalu dimonitor
4.6.2.4. FlushingFlushing adalah penginjeksian fluida biasa agar
mendesak slurry untuk masuk ke formasi. Overflushing yakni
pengusahaan agar semua proppant dapat masuk ke formasi adalah
sangat berbahaya, karena bisa menyebabkan choke di dekat sumur,
yaitu menutupnya rekahan karena proppant-nya lewat dan terdesak
oleh overflushing tersebut.
Jangan biarkan semua proppant masuk ke rekahan tetapi sisakan
sebagian di sumur.
Penekanan (pressure-up) terhadap proppant jangan terus dilakukan
karena akan mengakibatkan terjadinya overflush. Volume flush sama
dengan kapasitas pipa dikurangi 100 ft atau kapasitas pipa
dikurangi 2 3 bbl.
Konsentrasi proppant dimonitor dengan menggunakan densimeter
yang diletakkan di kepala sumur, dan jika konsentrasi proppant
sudah menurun maka itu berarti flushing harus sudah mulai
dihitung.
Volume flush harus dimonitor dengan benar yakni dengan :
Bypass tub di blender Flush blender
Tempat yang penuh dengan flush volume4.6.2.5. Setelah
Pelaksanaan Perekahan (Postfrac)
ISIP dicatat untuk 5, 10, 15 menit setelah shut-in. Backside
dilepaskan tekanannya (bleed-off).
Tanki frac dan tempat proppant diperhatikan lalu dibandingkan
dengan tally terakhir dengan tally mula-mula kemudian tentukan
volume yang terpompakan.
Sampel untuk pengujian di tahan atau disimpan bila
diperlukan.
Dapatkan salinan grafik pompa, tekanan, dan volume.
Kontraktor perlu juga dievaluasi.
4.6.2.6. Periode Shut-in Meminta kontraktor untuk mengambil
contoh gel pada fase pemompaan terakhir dan menentukan waktu
pecahnya gel tersebut (gunakan BHST dikurangi 25 atau 50oF). Ini
adalah perode shut-in minimum walaupun kadang-kadang perode ini
ditentukan dari waktu closure yang tidak terlalu lama.
Tekanan menutup rekahan dapat diperkirakan dari shut-in pressure
dengan SIP dari grafiknya.
Plot tekanan versus akar dari waktu (shut-in)
4.6.2.7. Tahap Pengaliran Kembali (Flowback Operation)
Pengaliran kembali hanya dapat dilakukan kalau rekahan telah
menutup dan fluida perekah telah mencair (break), kecuali kalau
dikuatirkan proppant di bagian atas rekahan akan mengendap pada
interval rekahan yang panjang. Waktu break bisa diuji di lapangan
dari sampel yang diambil.
Salah satu cara adalah dengan menambah jumlah breaker pada
fluida yang terakhir masuk.
Flowback langsung terjadi tetapi pada laju yang rendah (1/8
bpm), tekanan setelah perekahan dapat dimonitor dengan alat Martin
Decker Gauge & Recorder. Flowback yang salah dan screen-out
adalah dua hal yang dapat menyebabkan kerusakan proppant, karena
itu alirkan fluida ke dalam sumur secara lambat dan mantapkan
dengan tekanan yang cukup tinggi selama proses clean-up (pengaliran
kembali).
Contoh (sampel) diambil dan dievaluasi kalau ada fines (butiran
halus), lalu viskositas dan kadar klorida dan proppant dukur
(bedakan antara proppant dengan pasir formasi).
Bila proppant ikut terproduksi (tergantung banyaknya), maka
choke dikecilkan atau sumurnya ditutup (shut-in).
Selanjutnya katup anulus dibuka dan tekanan dilepaskan karena
adanya pemanasan.
Volume cairan dan proppant yang balik ke permukaan dicatat.
Kedalaman sumur (PBTD) diperiksa dan dilakukan pembersihan
proppant dari sumur kalau diperlukan.
Gambar 4.91.
Skematik Peralatan Perekahan Besar
Ditambah Cadangan 100 % 4)
Gambar 4.92.
Unit Truk Pemompa dengan Laju Injeksi Tinggi
untuk Kondisi Tekanan Tinggi 12)
Gambar 4.93.
Diagram Skematik Blender
Gambar 4.94.
Unit Trailer Blender 12)
Gambar 4.95.
Instalasi Flowmeter pada Unit Blender 12)
Gambar 4.96.
Density Meter 12)
Gambar 4.97.
Fracture Monitor 12)
Gambar 4.98.
Unit Transport Proppant dengan
Kapasitas 20.000 lb 12)
Gambar 4.99.
Wellhead Manifold 12)
Gambar 4.100.
Wellhead Manifold Check Valve 12)
Gambar 4.101.
Hydraulic Jetting Tool 14)
Gambar 4.102.
Cross-over Valve 14)4.7. Evaluasi Keberhasilan Pelaksanaan
Perekahan Hidrolik
Pada bagian ini, akan dibicarakan mengenai evaluasi dari
perekahan hidrolik, yaitu untuk mengetahui apakah pelaksanaan
perekahan hidrolik berhasil untuk menaikkan produktivitas sumur.
Untuk mudahnya, ukuran dari setiap stimulasi termasuk di sini
adalah perekahan hidrolik adalah bila indeks produktivitas akan
naik seperti yang terlihat pada Gambar 4.103. di bawah ini.
Gambar 4.103.
Perbandingan Langsung PI Sebelum dan Sesudah
Perekahan dari IPR 4)Dari Gambar 4.103. dapat dilihat bahwa
bilamana indeks produktivitas setelah perekahan (PIH) lebih besar
dari indeks produktivitas sebelum perekahan (PIi), maka perekahan
bisa dikatakan berhasil. Selanjutnya nanti akan dibicarakan
mengenai analisa kenaikan PI dari sumur minyak, menghitung panjang
rekahan dengan menggunakan Pressure Transient Analysis, dan yang
terakhir mengenai pengukuran tinggi rekahan.
4.7.1. Analisa Kenaikan Indeks Produktivitas
Gambar 4.103. di atas hanya merupakan gambaran secara sederhana
mengenai prinsip untuk mengetahui kenaikan indeks produktivitas
dalam hubungannya dengan evaluasi keberhasilan dari perekahan
hidrolik. Seperti pada Bab II tentang produktivitas formasi, maka
untuk sumur minyak, indeks produktivitas (PI atau J), dapat ditulis
sebagai :
(4-110)
Dari persamaan aliran pseudo-steady state untuk sumur
minyak,
(4-111)
Jadi, untuk aliran pseudo-steady state minyak adalah :
(4-112)
Di sini tidak akan dibicarakan lebih jauh tentang indeks
produktivitas dari gas.
4.7.2. Perbandingan Indeks Produktivitas
Baik untuk sumur gas ataupun sumur minyak, pengaruh perekahan
dapat dinyatakan sebagai perbandingan antara indeks produktivitas
sesudah dan sebelum perekahan. Persamaan yang umum digunakan untuk
menyatakan perbandingan tersebut adalah dari Prats, Tinsley et.
al., dan McGuire dan Sikora untuk sumur pada keadaan steady state
dan pseudo-steady state.4.7.2.1. Metode Prats
Metode Prats12) adalah metode yang pertama kali digunakan dan
sangat sederhana. Kelemahan dari metode ini adalah bahwa semua
keadaan dianggap ideal. Metode Prats dijabarkan lewat persamaan
:
(4-113)
di mana :
Lf = setengah panjang rekahan dua sayap
Anggapan dalam persamaan Prats adalah :
keadaan steady state di daerah silinder
fluida incompressible konduktivitas rekahan tidak terbatas
tinggi rekahan sama dengan tinggi formasi
Sebagai contoh, bila Lf = 500 ft, re = 2106 ft (spasi sumur 320
acres, segiempat), rw = 0,354 ft, maka akan menghasilkan J/Jo =
4,08 untuk Persamaan (4-113) di atas.
4.7.2.2. Grafik Tinsley, Van Poollen, dan SaundersTinsley, Van
Poollen, dan Saunders menggunakan model electrolytic untuk membuat
grafik J/Jo dan grafik ini bisa digunakan untuk bermacam-macam
ketinggian rekahan. Gambar 4.104. dan Gambar 4.105. memperlihatkan
hasil perhitungannya yang juga menganggap keadaan steady state,
reservoir silindris, fluida incompressible dan re/rw untuk model
ini dianggap sma dengan model lapangannya (pengaruh perbedaan
diabaikan). Tinsley juga melakukan studi perekahan setengah tebal
formasi dan menganggap seluruh rekahan terisi proppant.
Gambar 4.104.
Korelasi Tinsley, Van Poollen, dan Saunders untuk
Perbandingan
Indeks Produktivitas dengan hf/h =1 4)
Gambar 4.105.
Korelasi Tinsley, Van Poollen, dan Saunders untuk
Perbandingan
Indeks Produktivitas dengan hf/h =0,5 4)4.7.2.3. Grafik McGuire
dan SikoraDengan menggunakan studi analog elektrik, maka McGuire
dan Sikora membuat analogi perekahan di lapangan. Grafik ini adalah
yang paling umum digunakan. Anggapannya adalah :
aliran pseudo-steady state
laju aliran konstan dengan tanpa aliran dari luar batas re
daerah pengurasan segiempat sama sisi
aliran incompressible
lebar rekahan sama dengan lebar formasi
Perbandingan produktivitas untuk aliran stabil, pwf konstan,
adalah seperti pada keadaan pseudo-steady state. Pada Gambar
4.106., absis dari grafik McGuire-Sikora adalah konduktivitas
relatif 12(wkf/k)(40/A)1/2 dan ordinatnya adalah skala tingkat
kenaikan produktivitas, (J/Jo) (7,13/ln(0,472Le/rw)). Di sini
faktor skala tingkat digunakan untuk merubah daerah pengurasan
selain dari 40-acre (16ha) dan harga Le/rw untuk lapangan yang
dianalisa.
Gambar 4.106.
Grafik McGuire-Sikora untuk Menunjukkan
Kenaikan Produktivitas dari Perekahan 12)Beberapa kesimpulan
dapat diperoleh dari grafik McGuire-Sikora :
Pada permeabilitas rendah dengan perekahan yang konduktivitasnya
tinggi, maka hasil dari kenaikan produktivitas akan makin besar
terutama karena panjang rekahan dan bukan dari konduktivitas
relatif rekahan.
Untuk suatu panjang rekahan (Lf), maka akan ada konduktivitas
rekahan optimal. Menaikkan konduktivitas rekahan lebih lanjut tidak
akan menguntungkan. Misalnya untuk harga Lf/Le = 0,5, kenaikan
konduktivitas selanjut tidak akan ada artinya untuk harga relative
conductivity di atas 105.
Maksimum kenaikan perbandingan indeks produktivitas teoritis
untuk sumur yang tidak rusak (damage) adalah sebesar 13,6.
Selanjutnya Holditch4) membuat suatu simulasi dengan alat
finite-difference simulator yang lebih mutakhir dan
membandingkannya dengan grafik McGuire-Sikora. Dalam hal ini,
asumsinya sama yakni suatu sumur dengan pusat di tengah reservoir
segiempat sama sisi tanpa aliran di luar batasnya, alirannya agak
compressible, tinggi rekahan sama dengan lebar formasi, dan
alirannya pseudo-steady state. Hasil yang diperoleh adalah sama
dengan grafik McGuire-Sikora walaupun ada beberapa perbedaan
detail. Di mana ada perbedaan, hasil yang diperoleh Holditch adalah
yang benar. Gambar 4.107. memperlihatkan grafik dari simulator
Holditch.
Gambar 4.107.
Modifikasi Grafik McGuire-Sikora oleh Holditch 4)
4.7.2.4. Grafik Tannich dan Nierode
Tannich dan Nierode membuat grafik seperti pada grafik
McGuire-Sikora tetapi untuk gas, di mana pengaruh non-Darcy turut
diperhitungkan. Metodenya menggunakan dua grafik, yang pertama
merupakan bagian dari stimulasi karena perubahan aliran reservoir
yang hampir sama dengan grafik McGuire-Sikora, dan yang kedua
memberikan jumlah stimulasi yang dihasilkan akibat pengurangan
pengaruh aliran radial. Dengan ini maka :
(4-114)
Bagian pertama yang menunjukkan perubahan pola aliran reservoir
diperlihatkan pada Gambar 4.108., di mana perbandingan indeks
produktivitas dikalikan dengan faktor skala yang mana merupakan
fungsi dari panjang rekahan tanpa dimensi dan konduktivitas aliran
relatif non-Darcy (Cnr). Persamaan (4-115) menunjukkan harga Cnr
yang meliputi aliran non-Darcy di rekahan melalui koefisien
turbulen di rekahan ((f).
Menurut Cooke, harga (f dapat dikorelasikan dari laboratorium.
Gambar 4.108. menunjukkan Cnr sebagai absis, dan bisa dihitung dari
persamaan :
(4-115)
Gambar 4.108.
Rasio Stimulasi dari Modifikasi Pola Aliran pada Sumur Gas
4)
Sedangkan bagian kedua yang merupakan kontribusi dari
pengurangan aliran non-Darcy pada batuannya sendiri diberikan pada
grafik Gambar 4.109.
Gambar 4.109.
Kenaikan Produktivitas dari Hilangnya Tahanan
Aliran Non-Darcy di Dekat Sumur 4)
Kenaikan produktivitas ditunjukan sebagai fungsi kebalikan dari
kemiringan (n) dari grafik back pressure (tekanan balik) dan
kelompok aliran non-Darcy formasi (Gnf). Seperti yang terlihat pada
Persamaan (4-116), Gnf mengandung ( yaitu faktor non-Darcy formasi
yang mempengaruhi aliran non-Darcy di batuan. Harga specific
gravity dapat dicari dari buku Handbook of Gas Engineering
(Katz).
(4-116)
Seringkali eksponen dari Gambar 4.109. diabaikan atau sering
juga pengaruh aliran non-Darcy formasi telah hilang karena adanya
pengasaman matriks yang efisien atau pengerjaan perekahan
sebelumnya. Dalam hal ini yang diperhitungkan hanya komponen dari
modifikasi pola aliran reservoir saja.
Perbandingan Indeks Produktivitas pada Sumur yang Damage
Bilamana sumur memang mulanya mengalami damage, maka hasil
kenaikan produktivitas akan jauh di atas harga yang diberikan oleh
McGuire dan Sikora. Padahal dalam hal permeabilitas yang besar,
damage sangat mungkin terjadi karena adanya mud filtrate loss
selama pemboran berlangsung, dan perekahan hidrolik adalah salah
satu cara yang paling baik kalau damage-nya dalam (selain tidak
bereaksi negatif dengan formasi). Raymond dan Binder4) menurunkan
persamaan untuk sumur damage yang distimulasi dengan asumsi bahwa
rekahannya terbatas, alirannya pseudo-steady state, dan daerah
pengurasannya berbentuk silindris.
(4-117)
Persamaan di atas cukup baik untuk Lf/Le ( 0,5, seperti yang
telah dibandingkan oleh mereka dengan grafik McGuire-Sikora. Harga
k/kd dan rd/rw dapat dicari dari PBU (UKL) dari harga s sebagai
berikut :
(4-118)
dan rd dapat diestimasi atau bila dari laboratorium dapat dengan
pendekatan untuk kd/k, akan dapat dicari harga re.
Perbandingan Indeks Produktivitas untuk Aliran Unsteady
State
Pada formasi dengan permeabilitas yang rendah dan rekahan yang
panjang, aliran steady state atau pseudo-steady state tidak akan
dicapai sampai waktu lama, yakni bisa berminggu-minggu atau
berbulan-bulan, sehingga dalam hal ini metode McGuire-Sikora tidak
dapat dipakai. Untuk itu aliran unsteady state sebelum mencapai
keadaan stabil harus diperhitungkan. Morse dan von Gonten membuat
studi mengenai fluida agak kompresibel untuk kasus tekanan alir
dasar sumur dan laju aliran yang konstan. Gambar 4.110.
memperlihatkan suatu perbandingan antara J sesaat (instanteneous,
selama unsteady state laju aliran konstan) dengan Jo (PI sebelum
direkahkan dan stabil laju produksi/tekanan). Perbandingan ini
diplot terhadap dimensionless time, yaitu :
(4-119)
dengan parameter Lf/Lc (perbandingan panjang rekahan dengan
radius pengurasan) bervariasi dari 0,0 ke 1,0 hasilnya dibuat untuk
daerah pengurasan segiempat sama sisi dan rekahan dengan
konduktivitas tak terhingga.
Pada Gambar 4.110. harga J/Jo akan mencapai harga stabil pada
harga tLcD ( 0,25 tak tergantung dari panjang rekahannya. Di sini
terlihat bagaimana harga J/Jo yang besar mula-mula, makin panjang
rekahan, makin besar J/Jo versus waktu pada mula-mulanya. Harga ini
lebih nyata terlihat pada Gambar 4.111. yang menyatakan harga J/Jo
versus waktu untuk panjang rekahan yang tetap (Lf/Lc = 0,5), untuk
beberapa harga permeabilitas dengan parameter lainnya tetap. Di
sini terlihat bahwa harga J stabil pada waktu kurang dari 1 hari
untuk k = 100 md tetapi butuh waktu 10.000 hari (27,4 tahun) untuk
stabil pada 0,01 md.
Gambar 4.112. sama seperti Gambar 4.110. tetapi dinyatakan dalam
harga pwf yang konstan. Di sini J/Jo juga akan stabil pada tLcD (
0,25. Waktu dan ukuran pengaruh unsteady state bisa dilihat pada
Gambar 4.113. untuk parameter-parameter reservoir tertentu dan
harga permeabilitas yang bervariasi.
Gambar 4.110.
Perbandingan Produktivitas versus Waktu Dimensionless
Dengan Laju Aliran Konstan 4)
Gambar 4.111.
Perbandingan Produktivitas versus Waktu Sebenarnya
Dengan Laju Aliran Konstan 4)
Gambar 4.112.
Perbandingan Produktivitas versus Waktu Dimensionless
Dengan Pwf Konstan 4)
Gambar 4.113.
Perbandingan Produktivitas, Pwf Konstan 4)4.7.3. Pengukuran
Tinggi Rekahan
Pengukuran tinggi rekahan adalah penting untuk mengetahui
keefektifan dari pelaksanaan pekerjaan perekahan, untuk menghitung
kelakuan produksi sumurnya dan untuk memeriksa ketelitian model
yang digunakan apakah PKN, KGD, atau radial, yang bisa dipakai
untuk pekerjaan lain di lapangan tersebut di waktu yang akan
datang. Juga dengan mengetahui tinggi rekahan maka bisa dihitung
panjang rekahan dengan lebih baik yang nantinya akan meliputi
perhitungan produktivitasnya. Dan juga bila terjadi perbedaan
menyolok antara model dan hasil pengukuran yang sebenarnya maka
dapat digunakan untuk mendesain pada masa mendatang.
Alat pengukur yang dipakai pada masa kini adalah :
Temperatur Logging
Gamma Ray Logging
Metode Seismic Borehole Televiewer
Formation Microscanner
Noise Logging
Spinner Survey
Teknik di atas mungkin langsung mengukur ataupun harus
diintepretasikan dahulu dan beberapa di antaranya hanya jelas pada
lubang tanpa selubung (casing).
4.7.3.1. Temperatur Logging
Log tempereatur dilakukan sebelum dan sesudah perekahan untuk
melihat interval yang didinginkan oleh injeksi fluida perekahan.
Thermal konduktivitas batuan akan mempengaruhi hasilnya.. Dobkins
4) menganjurkan sirkulasi sebelum adanya perekahan dan Gambar
4.114. menunjukkan hasil dari survei temperatur tersebut. Untuk
sumur sangat dangkal kadang-kadang temperaturnya akan tidak jelas
bedanya.
Tinggi rekahan yang ditunjukkan oleh temperatur survei adalah
tinggi rekahan yang terjadi dan bukan tinggi yang diisi proppant.
Kalau temperatur survei dilakukan lama setelah perekahan selesai,
maka hasilnya sering tidak jelas lagi. Dengan melakukan
berkali-kali temperatur survei bisa didapat gambaran yang agak
lengkap mengenai bentuk rekahannya seperti yang terlihat pada
Gambar 4.115.
Gambar 4.114.
Temperatur Log Sebelum dan Sesudah Perekahan 4)
Gambar 4.115.
Temperatur Survey yang Dilakukan Beberapa Kali
Untuk Menggambarkan Situasi Perekahan 4)4.7.3.2. Gamma Ray
Logging
Zat radioaktif sering dimasukkan ke dalam fluida perekah atau
pada proppant-nya diberi zat radioaktif tersebut sehingga nantinya
mudah mendeteksi dengan gamma ray yang lalu dibandingkan dengan
gamma ray log sebelum perekahan. Kesulitannya adalah kadang-kadang
hasilnya tidak jelas karena zat radioaktif ada yang tertinggal di
sumur dan untuk banyak zona sukar dibedakan kalau hanya menggunakan
satu isotop. Pada akhir-akhir ini digunakan spectral gamma log dan
mampu melakukan pengecekan kalaupun terdapat banyak zona. Gambar
4.116. menunjukkan kombinasi survey gamma ray dengan temperatur
log.
Gambar 4.116.
Gamma Ray Dikombinasikan dengan Temperatur Survey 4)4.7.2.3.
Spectral Gamma Ray
Karena isotop tunggal tidak dapat membedakan material mengandung
radioaktif yang ada dalam sumur, celah/rekahan semen, ataupun
rekahannya sendiri, maka penggunaannya perlu dikombinasikan dengan
alat lain, misalnya dengan temperatur survey. Anderson4)
mendiskusikan penggunaan high-resolution, germanium crystal, gamma
ray spectroscopy tool yang bisa membedakan antara energi yang
dikeluarkan oleh masing-masing sumber. Gambar 4.117. memperlihatkan
suatu contoh di mana terlihat di situ rekahan dari kedalaman 3800
4200 ft. Perhitungan geometri rekahan dengan model 3D dan data
sumur lain menunjukkan bahwa rekahan adalah antara 4000 dan 4150
ft. Anderson menganjurkan bahwa dengan menggunakan crossplot data
dari total photo sum versus background window count rate akan dapat
dibuat crossplot gamma ray spectral dengan dua trend, garis A dan B
pada Gambar 4.118. Data A menunjukkan data dari sumur dan rekahan
semen di sekitarnya, sedangkan data B berasal dari rekahan yang
dalam. Dengan memisahkan data yang tidak berhubungan dengan memplot
data B saja, maka akan didapat Gambar 4.119. yang memperlihatkan
bahwa rekahan antara 4090 4170 ft mendekati model 3D.
Gambar 4.117.
Gamma Ray Sebelum dan Sesudah Perekahan 4)
Gambar 4.118.
Cross Plot Gamma Ray 4)
Gambar 4.119.
Log Netto untuk Menunjukkan Rekahan 4)4.7.3.4. Multiple Isotope
Tracking
Kemampuan untuk mendeteksi lebih dari satu material radioaktif
akan sangat berguna dalam menentukan misalnya tiga tingkat
pelaksanaan perekahan, dimana setiap tingkat diberi zat berlainan,
misalnya antimon dan scandium. Dengan setiap isotop memberi emisi
yang berlainan maka gamma ray spectroscopy tool dengan detektor
natrium iodide, akan dapat menghitung laju sinar versus kedalaman
untuk ketiga perekahan tersebut. Gambar 4.120 memperlihatkan dua
isotop untuk dua tingkat perekahan. Pertama perekahan pada
kedalaman 6456 6483 ft dan dicek dengan scandium 46. Perforasi atas
6378 6384 ft direkahkan setelah bridge plug dipasang sedalam 6420
ft dan dicek dengan iridium 192. Di sini terlihat bahwa perekahan
kedua tidak merekahkan bagian bawah interval seperti yang
diinginkan.
Contoh kedua yakni pada Gambar 4.121 dengan menggunakan dua
isotop untuk satu tingkat perekahan. Pad pertama menggunakan
scandium 46 dan proppant dengan iridium 192. Di sini yang terukur
hanyalah iridium karena scandium-nya masuk ke dalam rekahan, hal
yang memang seharusnya demikian kalau perekahan berjalan dengan
baik.
Gambar 4.120.
Dua Isotop Digunakan untuk Mengecek
Perekahan Dua Tingkat 4)
Gambar 4.121.
Dua Isotop Digunakan untuk Mengecek Apakah
Pad dan Slurry Berurutan 4)4.7.3.5. Metode Seismik
Ada dua macam cara yang digunakan dalam metode seismik untuk
mengukur tinggi rekahan dan geometrinya. Yang pertama dilakukan
bersamaan dengan pelaksanaan perekahan dan yang kedua dilakukan
setelah perekahan selesai, dan keduanya masih dalam tingkat
eksperimental.
Seismik Selama Perekahan Berlangsung
Teknik passive borehole seismic dilakukan dengan menurunkan alat
seismik ke sumur dengan kabel seperti pada geophysic untuk profil
seismik vertikal. Alat tersebut dilekatkan pada casing di bagian
bawah perforasi. Sementara perekahan berlangsung, setiap 0,1 0,3
detik diukur mikroseismik-nya. Karena orientasi alat dapat diukur,
maka gelombang mikroseismik-nya akan dapat menentukan arah rekahan
dan geometrinya. Perlu diketahui bahwa metode ini tidak akan baik
untuk rekahan yang alamiah. Dobecki4) memeberikan keterangan
interpretasi seismik ini di mana setiap data dianalisa untuk
gelombang kejadian P dan S. Interval waktu kemudian dikonversikan
ke jarak sumbernya, yang dalam hal ini adalah shear failure batuan
selama perekahan berlangsung, karena baik kecepatan gelombang
kompresional maupun shear medianya telah diketahui. Gambar 4.122.
menunjukkan pekerjaan Dobecki tersebut.
Gambar 4.122.
Pekerjaan Monitoring Selama Perekahan
dengan Metode Seismik 4)Metode Seismik Setelah Perekahan
Metode ini bekerja seperti di atas tetapi dengan tambahan sumber
suara. Martin4) memberikan contoh di lapangan dengan metode
shear-wave polarization dan splitting. Contoh lapangan menunjukkan
bahwa polarisasi gelombang S dan penundaan split shear tadi dapat
dipergunakan untuk menghitung azimuth anisotropi. Dengan ini
orientasi rekahan dapat diketahui dan juga dengan konsep ini bisa
diketahui geometri dan tinggi suatu rekahan.
4.7.3.6. Borehole Televiewer
Alat ini adalah yang paling teliti karena seakan-akan rekahan
dipotret oleh alat ini, namun sayang alat ini tidak dapat melihat
melalui casing. Alat lain seperti downhole video camera telah
diperkenalkan di Indonesia pada permulaan tahun 1996 tetapi juga
sukar melihat di belakang casing, jadi hanya untuk sumur open
hole.
4.7.3.7. Formation Microscanner
Dengan menggunakan prinsip resistivity untuk membuat bayangan
(image) dari dinding sumur sekaligus dapat mengetahui ketinggian
dari rekahan. Digunakan hanya untuk open hole.
_1052919228.unknown
_1053857649.unknown
_1053859702.unknown
_1053860695.unknown
_1053862159.unknown
_1053858434.unknown
_1053856754.unknown
_1052666446.unknown
_1052666708.unknown
_1052666319.unknown