Modul 5 (Kompresibilitas Batuan) Rev

7/25/2019 Modul 5 (Kompresibilitas Batuan) Rev

1/20

1

MEKANIKA RESERVOIR

Pertemuan Ke-5

Kompresibilitas Batuan

Dr. Ir. Dyah Rini Ratnaningsih, MT.Dr. Ir. Yos. Sumantri, MT.

Jurusan Teknik Perminyakan UPNVY


2/20

2

Menjelaskan konsep kompesibilitas batuan dan pengukuran

kompresibilitas di laboratorium.

Deskripsi Kuliah

Kompetensi Khusus

Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa mampu mengidentifikasi dan

mengukur kompresibilitas batuan serta hubungannya dengan tekananoverburden dan tekanan fluida yang mengisi pori-pori batuan.


3/20

3

Pada kenyataannya batuan reservoir menderita gaya tekan yang berupa:

Internal Stressdari tekanan fluida yang berada di dalam pori-pori batuan

External Stressdari beban batuan dan fluida di atasnya (overburden

EXTERNAL

STRESS

Keluarnya fluida dari batuan menyebabkan penurunan internal stressdan

meningkatkan effective stress dari beban overburdensehingga mengakibatkan

perubahan volume matriks, pori-pori, dan bulk batuan.

EXTERNAL

STRESS

INTERNAL

STRESS

AWAL

INTERNAL

STRESS

AKHIR


4/20

4

Pada keadaan statis, gaya (beban)

overburdenharus diimbangi oleh

gaya ke atas dari matriks batuan dan

fluida di dalam pori-pori.

2.Jadi:

4.

1.

etika fluida diproduksikan dari reser!oir, maka tekanan fluida (P) turun sementara

tekanan o!erburden (Po) konstan, sehingga:

(a) gaya terhadap matriks naik (net compaction pressure" Pr " Po-P)

(b) bulk !olume menge#il (turun), dan

(#) !olume pori menge#il (turun).

$. %radien tekanan normal:

dPo&d' " 1. psi&ft dan dP&d' " .4* psi&ft

Fo

Fr Ff

P : tekanan hidrostatik fluida (pori)

Po: tekanan luar (overburden)

Pr: tekanan pada matriks

Fo= F

r+ F

f

dan

Po= P

r+ P


5/20

!onsep !ompresibilitas "atuan

(Menurut Geerstma,1957

5

o !ompresibilitas matriks batuan (#r$ yaitu fraksi perubahan

volume material padatan terhadap perubahan tekanan.

o !ompresibilitas pori batuan (#p$ yaitu fraksi perubahan volumepori terhadap perubahan tekanan.

o !ompresibilitas bulk batuan (#b$ yaitu fraksi perubahan volume

bulk batuan terhadap perubahan tekanan.


6/20

Perumusan Kompresibilitas atuan

6

Cr: kompresibilitas padatan batuan, tekanan-1

(biasanya Cr 0)

Cp: kompresibilitas pori, tekanan-1

Cb: kompresibilitas bulk, tekanan-1

Vr: volume padatan batuan

Vp: volume pori

Vb: volume bulk batuan

P : tekanan hidrostatik fluida (pori)

Po: tekanan luar (overburden)

: porositas, fraksi.

brbp

o

b

bb

o

p

p

p

r

r

r

CCCC

dP

dV

VC

dP

dV

VC

dP

dV

VC

=

=

=

=

1

1

1


7/20

Kurva Kompressibilitas !fektif atuanKurva Kompressibilitas !fektif atuan

7Porosity, %

|


8/20

Kompresibilitas atuan "#an$utan%

!ompresibilitas pori$ Cp$ sering disebut juga sebagai kompresibilitas formasi $ Cf$(%iab$ &''.

)all (*+, meneliti hubungan kompresibilitas formasi dengan porositas danmendapatkan:

8

Cf : kompresibilitas formasi (pori$ psi-*

: porositas$ fraksi.

415.

6!

1

87.1

= fC


9/20

Kompresibilitas atuan "#an$utan%

fwwggoot CSCSCSCC +++=

"

ompresibilitas total formasi dan fluida didefinisikansebagai:

+ila kompresibilitas total formasi diabaikan, maka P

(metoda aterial +alan#e) bisa $/ sd. 1/ lebih besar

dari harga sebenarnya (0all, 1*$).

Ct: ompresibilitas total formasi, tekanan-1

Co: ompresibilitas minyak, tekanan-1

Cg: ompresibilitas !as, tekanan-1

Cw: ompresibilitas air, tekanan-1

Cf : ompresibilitas formasi, tekanan-1

So

: "aturasi minyak, fraksi

Sg: "aturasi !as, fraksi

Sw: "aturasi air, fraksi.


10/20

Pengukuran Cf &i #aboratorium

1

i dalam reservoir$ tekanan overburden konstan$ sehingga bila

tekanan fluida di dalam pori-pori berubah maka volume pori-pori juga

berubah.

i laboratorium$ kita dapat mengubah-ubah confining pressure

(overburden tiruan pada core plug dengan tetap menjaga tekanan

pori-pori konstan.

Net compaction pressure pada matriks merupakan perbedaan

antara tekanan overburden dan tekanan pori-pori.

"erdasarkan hal tersebut memungkinkan kita memperoleh harga Cf

di laboratorium.


11/20

11

Prosedure Pengukuran di /aboratorium:

p#onfining

#ore plug disaturasi air asin (brine *''0

#ore plug ditempatkan di dalam kantong (sleeve karet atau

tembaga lunak

"ila tekanan di luar kantong di naikkan$ maka volume pori-pori turun dan air asin yang keluar dari kantong diukur

sebagai pengurangan volume pori (Vp.


12/20

1#


13/20

13

Menghitung kompresibilitas volume pori untuk contoh batuan

pasir (sandstone) pada 4000 psig dan 6000 psig. Diberikan

data laboratorium dengan tekanan internal sama dengan

tekanan atmosfir.

Pore volume !0"0 cm#

Contoh Soal

#ekanan $ksternal,psi! olume fluida dikeluarkan,&m'

1 ,244

2 ,$24

$ ,$2

4 ,44

* ,*

,*4

3 ,*

,$


14/20

14


15/20

psixcf $11%16=

15

$

6000 psig%

psislope

#

#%=

psixcf $116

=

psislope #

##%

=

$ 4000 psig%


16/20

16

Latihan Soal (Kompresibilitas/Porositas)

&uatu reservoir batupasir mempun'ai ketebalan ratarata ! ft dan volumetotal *.6!0 acreft. Dari pembacaan log densitas pada formasi 'angmengandung fresh watermengindikasikan densitas sebesar 2"40 gm+cc.

&umur ,,- dibor menembus reservoir dan diambil conto batuann'a sertadianalisa di laboratorium" menghasilkan data sbb%

erat core kering -40 gm" pan/ang core -"!*! inchi dan diameter -"60 inch.

1sumsi% densitas matriks batuan 2"6! gm+cc" dan kompresibilitas $ 4!00psig adalah kompresibilitas ratarata pada reservoir.

Pressure 'um. pore vol. 'hange

"psig% " - ((%

1.))) ),1**

*.))) ),1+*

.))) ),19+

.))) ),**

5.))) ),*5)

+.))) ),*7

7.))) ),*9

.))) ),15


17/20

17

itung %

a. Porositas reservoir

b. 3olume pori

c. ompresibilitas $ tekanan 4!00 psig

d. erapa besar subsidence 'ang ter/adi 'g ter/adi ketika tekananreservoir turun dari !!00 psig men/adi #!00 psig

&olusi %

a. Porositas reservoir %

b. 3olume pori %


18/20

18

c. ompresibiltas $ 4!00 psig (lihat grafik)


19/20

1"

d. &ubsidence


20/20

SAMPAI MINGGU DEPAN

#

Documents

Modul 5 (Kompresibilitas Batuan) Rev