Dasar Teori Perforasi

  • View
    2.271

  • Download
    42

Embed Size (px)

Text of Dasar Teori Perforasi

2.5. Dasar Teori PerforasiDalammetode ini casing produksi dipasang sampai dasar formasi produktif dan disemen selanjutnya diperforasi pada interval-interval yang diinginkan.Dengan adanya casing maka formasi yang mudah gugur dapat ditahan.Perforated casing completion umumnya digunakan pada formasi-formasi dengan faktor sementasi (m) sebesar 1,4.Adapun keuntungan dan kerugian dalam penggunaan metode ini adalah sebagai berikut :Keuntungan : 1. Dapat mengontrol air dan gas berlebihan 2. Stimulasi dan treatment dapat dilakukan lebih selektif3. Mudah ditambah kedalaman bila diperlukan 4. Casing ditambah kedalaman bila diperlukan 5. Casingakanmenghalangi masuknyapasir, komplesitambahandapat dilakukansesuai dengan teknik pengontrolan pasir yang dikehendaki6. Dapat disesuaikan dengan semua konfigurasi multiple completionKerugian 1. Memerlukan biaya perforasi2. Interpretasi log kritis3. Kemungkinan terjadinya kerusakan formasi lebih besarGambar 2.1Perforated Casing Completion2.5.1. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Formation CompletionMerupakan jenis komplesi yang bertujuan untuk memaksimalkan aliran fluida ke dalam lubang sumur. Yangmenjadi masalahdalamformasi komplesi ini adalahbagaimanamemaksimalkan fluida yang dihasilkan di dalam lubang sumur yang berasal dari formasi produktif. Untuk itu perlu diketahuiproduktivityindex, kekompakkanbatuanformasi danmasalahterproduksinyapasir, yangmanahal tersebut merupakanfaktor-faktor yangberpengaruhdi dalampemilihanjenis formation completion. A.Kekompakan Batuan dan masalah KepasiranKekompakanbatuanmerupakandasar pemilihanjenis formationcompletionsehubungan dengan pencegahan terjadinya keguguran formasi dan terproduksinya pasir.Adapun faktor-faktor yang berpengaruh terhadap sifat kestabilan formasi adalah : 1) Sementasi Batuan Merupakan suatu cara untuk menentukan kestabilan suatu formasi produktif. Hubungan faktor sementasi batuan, porositas, faktor formasi dan saturasi dari suatu formasi yang dinyatakan Archie sebagai berikut :-m= F ...........................................................................................(2-38)5 , 0RtRw F= SW ]]]

.............................................................................(2-39)dimana : F: faktor formasi : porositas batuan, fraksim: faktor sementasiSw : saturasi air, fraksiRt : true resistivity, ohm-mFaktor sementasi batuan (m) dipengaruhi oleh tingkat konsolidasi batuan penyusunnya, dimana semakin tinggi tingkat penyemenan batuan sedimen maka semakin tinggi pula kekompakan batuan. 2) Kandungan Lempung Lempungatauclaymerupakanmineral yangbiasanyamengendapbersamabatuan pasir. Pada batuan sedimen lempung berfungsi sebagai semen sebab mempunyai sifat mengikat air (waterwet). Apabilamineral lempungbercampur denganair formasi maka akan terjadi pengembangan mineral yang disebut Clay swelling yang bersifat lunak sehingga butir pasir formasi yang diikat oleh mineral lempung akan mudah lepas dan akan bergerak mengikuti aliran. Kadar mineral lempung yang terkandung dalam batuan formasi dapat dihitung dengan analisa data logging seperti gamma ray log, SP log dan Neutron log.3) Kekuatan FormasiKekuatanformasi merupakan kemampuan dariformasi untukmenahanbutiran pasir yang akan terlepas dari formasi akibat diproduksikannya fluida yang terkandung dalam reservoir. Dalam masalah kepasiran,Tixier et al berpendapat bahwa kekuatan formasi terhadap kepasiran tergantung dari dua hal yaitu intrinsic strength of formation dan kesanggupan pasir untuk membentuk lingkungan yang di sekitar perforasi. Besarnyaintrinsicstrengthdipengaruhi olehconfiningstressyangditentukanoleh tekananpori-pori dantekananoverburden, bentuksortingbutiransertasementaasi diantara butiran yang kadang-kadang diperkuat oleh clay.Besarnya kekuatan formasi batuan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : = VsshsD ....................................................................... (2-30)

0,27 + ) (V 0,125 =sh ............................................................. (2-31) 210T) ( ) - (1 2) ( ) 1 ( 10 x1,34=b UG.................................................. (2-32) 210T) ( ) - (1 3) ( ) 1 ( 10 x1,34= /cb 1 b........................................... (2-33)dimana :Vsh: kadar shale, fraksi D : porositas dari density log, persen s : porositas dari sonic log, persen1/cb : bulk modulus, psi-1G : shear modulus, psi-1 b: bulk density, gr/cct : transite time, sec/ftU : poisons ratioDari perbandinganantarasheardanbulkmodulusmakabesanyakekuatanformasi dapat ditentukan.Untuk menentukan apakah foramsibersifatlabil ataustabil,menurutDamsey, suatu lapangan bersifat kritis terhadap masalah kepasiran, misalnya lapangan Gulf coast G/Cb kritisnya sebesar 0,8 x 1012psi2. Ini berati bahwa untuk formasi dengan G/Cb< 0,8 x 1012psi2, maka formasi tersebut tidak memproduksikan pasir.B. Produktivity IndexProduksivitasformasi akanmencerminkankemampuanformasi untukmengalirakanfluida pada kondisi tertentu, yangbesarnya tergantungdari sifat-sifat fisikbatuan, fluida, dan mekanisme pendorongnya. Dimana reservoir dengan mekanisme pendorong water drive akan mampu memberikan perolehan lebih baik dibandingkan dengan mekanisme pendorong lainnya. Untuk memberikan gambaran yang jelas pengaruh produktivitas formasi pada pemilihan jenis well completion, diambil contoh produktivitas batuan rekah vokanik. Dimana pada umumnya batuan yang berbentukfracturemempunyai pemeabilitas yang tinggi. Akulumasi minyak terdapat padamacro fracturemaupunmicro fracture, oleh karena permeabilitasnyatidakmerata, makadengancaraopenholecompletiondiharapkanaliran fluida dari lapisan produktif ke lubang sumur akan menjadi besar. Sedang apabila diselesaikan secaracased hole completion, makafractureakan tertutup semen dan sukar ditembus perforasi. 2.5.2. Perencanaan Perforated CompletionMerupakanperencanaantahapawalwell completiondanterpenting, kerenatahapini langsung berhubungan dengan zona atau formasi produktifnya. 1. Pelaksanaan Perforator dan Peralatan PerforasiPeralatan perforasi terangkum dalam suatu perforator gun, dimana jenisnya dapat digolongkan bullet perforator dan shaped large perforator. Perbedaan dari kedua tipe ini adalah pada jenis peluru pelubang. a) Bulet Perforator Gambar (4.14) memperlihatkanalat perforasi jenis ini. Komponenutamadaribulletperforator meliputi :o Fluidaseal diskyangmenahanmasuknyafluidasumurkedalamalat diman dapat melemahkan kekuatan membakar powder. o Gun barrel o Gunbody, dimana barrel disekrupkandanjugauntukmenempatkansumbu (igniter) dan propelant dengansheardiskdidasarnya, untuk memegangbullet ditempatnya sampai tekanan maksimum tercapai karena terbakarnya powder. o Bulleto Thead sello Shear Disko Powder Centrifugeo Contact-pin Assemblyo Back Contack SpringPrinsipkerjabulletperforatorkarenaaruslistrikmelaluiwirelinetimbulpembakaran pada propelant dalam centrifuge-tubesehingga terjadi ledakan yang melontarkan bullet dengan kecepatan tinggi. Keuntungannya :1. Bullet lebih murah dan mudah dari jet perforator2. Bulletmenyebabkan perekahan formasi yang dapat dipakai pada formasi yang tebal3. Perforasi yangdihasilkanbersifat burrless(rata pada bagiandalam) serta lubangberbentukbulat, dengankondisiinimakasebagianperforasi dapat ditutup dengan klep-klep bola/ball sealer sementara waktu diperlukan4. Bulletcocok untuk formasi lunak, dimana ia dapat menebus lebih dalam dibanding jetKeterbatasannya1. Efekfracturingdapat merugikan bilalapisan produktif tipis-tipis dan airatau fluida formasi lainnya ikut terproduksi pula2. Bullet tidak dapat digunakan untuk temperatur yang tinggi, lebih dari 250 oF 3. Bulletsukar menembus formasi yangkeras, danuntukcasingyangterlalu tebal/berlapis-lapis4. Bullet yang ukuran kecil tidakmemberikan hasil yang baik Gambar 2.2Kontruksi Bullet Peerforatorb) Jet PerforatorProses perforasi dengan jet perforator dilukiskan dalam Gambar 4.15.Detonator elektris memulai reaksi berantai dimana berturut-turut meledakkanprimacord, booster berkecepatan tinggi di dalam changedan akhirnya peledak utama. Tekanan tinggi yang dihasilkanolehbahanpeledakmenyebabkanlogamdi dalamchargelinermengalir, memisahkan inneer dan outer liner. Pembentukan tekanan lebih lanjut pada liner menyebakan suatu dorongan jet berkecepatan tinggi dan menyebabkan suatu dorongan jet berkecepatantinggi danpertikel-partikel yangdimuntahkandari conepadakecepatan sekitar 20.000 ft/sec tekanan pada titik unjungnya kira-kira 5 juta psi. Selubung terluar liner rusak untuk membentuk suatu gerakan aliran metal yang rendah dengan kecepatan antara 1500 dan 3000 psi. Sisa outer liner ini mungkin dapat membentuk slug tunggal yang disebut sebagai carrot atau aliran partikel-partikel logam. Keuntungannya:1. Dapat digunakan untuk temperatur sampai 400 oF2. Rekahan yang terjadi tidak terlalu besar sehingga cocok untuk formasi yang tipis 3. Lebih banyak tembakanyangdapatdilakukan untuksekali penurunan gunke dalam sumur, sehingga untuk formasi dengan interval yang panjang akan lebih baik dan murah.4. Jet perforator menembus formasi keras tapi baik5. Untuk operasi dalam tubing (parmaneny type completion) hanya jet yang cocok karena alat untuk bullet memerlukan diameter yang besar agar peluru cukup besar diameternyaKeterbatasannya:1. Rekahanyangterbentuktidakterlalulebarsehinggatidakbanyakmembantu meningkatkan permeabilitas pada lapisan yang tebal2. Penggunaanball sealertidak dapat dipakai karena hasil pelubangan yang runcing dibagian dalam dan tidak bulat di bagian luar 3. Jet lebihmahal jika dibandingkandenganbullet bila dipakai pada interval perforasi yang pendek atau sedikit jumlah penembakannyaPengerjaan perforasi ini sangat penting sekali karena mempengaruhi produktivitas sumur. Beberapahal yangperludirencanakandalampengerjaanperforasi adalahmenentukan posisi dan intrval perforasi.2. Penentuan Interval dan Posisi PerforasiDalam proses produksi minyak dapat terjadi water conning, dimana hal ini akan memberikan pengaruhnegatif terhadapperolehanminyak.Denganfenomena gas danwater conning tersebu