Download - Teori Dasar Reservoir Gas.doc
-
8/14/2019 Teori Dasar Reservoir Gas.doc
1/48
BAB III
TEORI DASAR
3.1. Klasifikasi Reservoir Gas
Menurut fasanya, reservoir gas dibedakan secara garis besarnya menjadi tiga
kategori, yaitu reservoir gas kondensat, reservoir gas kering (dry gas reservoir) dan
reservoir gas basah, dimana klasifikasinya berdasarkan pada kondisi tekanan dan
temperatur reservoir dalam hubungannya dengan letaknya didaerah dua fasa (gas
atau liquid) didalam sistim diagram fasa tekanan dan temperatur.
3.1.1. Reservoir Gas Kondensat
Produksi dari reservoir jenis ini didominasi oleh gas dan sedikit liquid yang
terkondisi di separator permukaan, berwarna bening, memiliki P! gravity hingga
"#odan $%& berkisar antara ' hingga # mscftstb. Pada kondisi awal, seperti dalam
diagram fasa terletak diantara titik kritik (critical point) dan cricondentherm, fluida
yang terbentuk adalah gas, penurunan tekanan padatemperatur reservoir, akan
melewati garis dew point dan cairan terbentuk di reservoir dan sistim pemipaan danseparator. *iagram fasanya seperti contoh $ambar +.. dibawah ini.
$ambar +.. *iagram fasa reservoir kondensat (*ale -eggs, /0)
-
8/14/2019 Teori Dasar Reservoir Gas.doc
2/48
Pada titik , fluida reservoir hanya terdiri dari satu fasa, dengan turunnya
tekanan selama proses produksi, terjadi kondensasi retrograde di dalam reservoir.
Pada saat tekanan mencapai titik 1, yaitu titik embun (dew point), cairan mulai
terbentuk, dengan turunnya tekanan dari titik 1 ke titik +, jumlah cairan bertambah.
Pada titik + ini merupakan titik dimana jumlah cairan mencapai maksimum,
penurunan lebih lanjut menyebabkan cairan menguap, dan sekitar 1'2 mol fluida
yang diproduksikan tetap dalam keadaan cair di permukaan.
3.1.2. Reservoir Gas kering (Dr Gas Reservoir!
Pada $ambar +.1. menunjukan suatu contoh diagram fasa untuk reservoir gas
kering, dimana baik pada kondisi reservoir maupun pada kondisi permukaan fasa
tetap dalam keadaan gas. $as alam jenis ini umumnya terdiri dari methana dengan
sejumlah kecil ethana dan kemungkinan propana. !stilah 34ering5 menunjukkan
bahwa fluida tidak mengandung molekul6molekul hidrokarbon berat yang cukup
untuk membentuk cairan di kondisi permukaan. Produksi di permukaan $%&
biasanya dapat mencapai lebih dari ## mscfstb.
$ambar +.1. *iagram fasa reservoir dry gas(*ale -eggs, /0)
-
8/14/2019 Teori Dasar Reservoir Gas.doc
3/48
7ecara teoritikal, gas kering (dry gas) tidak menghasilkan liquid di
permukaan, bila terdapat liquid yang berasosiasi dengan gas pada reservoir jenis ini
hanyalah air, tetapi definisi untuk membedakan antara dry gas dengan wet gas masih
belum jelas.
3.1.3. Reservoir Gas "asa# ($et Gas Reservoir !
8luida pada kondisi reservoir adalah berupa fasa gas dan tetap dalam fasa gas
pada penurunan tekanan pada temperatur reservoir, sehingga selama proses produksi
di permukaan, temperatur mengalami penurunan yang menyebabkan kondensasi di
sistim pipa dan separator permukaan menghasilkan campuran dua fasa, yang
mengandung molekul6molekul hidrokarbon tingkat menengah. *ari $ambar +.+.
dibawah menunjukkan contoh diagram fasa untuk reservoir jenis ini. 4adangkala gas
diproses untuk dipisahkan dan dicairkan menjadi propana dan butana. &eservoir gas
ini biasanya dicirikan dengan hasil produksi $%& permukaan dapat mencapai ##
mscfstb dan gravity minyak hingga mencapai '#o P!.
$ambar +.+. *iagram fasa reservoir wet gas(*ale -eggs, /0)
-
8/14/2019 Teori Dasar Reservoir Gas.doc
4/48
3.1.%. Bla&k Oil Sste'
9emperatur kritik pada sisitim ini lebih tinggi daripada temperatur reservoir,
ekspansi isothermal dari fasa cairan menunjukkan gas formasi pada titik gelembung,
dan naiknya volume fas gas yang terus menenrus dengan penurunan tekanan lebih
laju. 4omposisi gas hanya sedikit bervariasi pada perubahan kondisi (kecuali pada
komposisi tangki), gasnya relatif pelan dan menghasilkan fasa cairan separator
menengah.
3.2. Aliran Gas Dala' edia Ber)ori
*engan membuka sumur yang menghubungkan permukaan reservoir gas
akan menimbulkan ketidakseimbangan tekanan dalam reservoir. $radien tekanan
yang ditimbulkan akan menyebabkan fluida (dalam hal ini gas) dalam media berpori
tersebut mengalir kearah sumur. $as yang mengalir ini mempunyai sifat yang khas
yaitu bersifat dapat dimampatkan (compressible). 7ifat khas ini serta rendahnya
harga viscositas menyebabkan aliran gas tersebut mungkin tidak murni laminer
(aliran :iscous), melainkan dipengaruhi pula oleh unsur inersia dan turbulensi. ;al
ini terutama terjadi pada laju produksi yang besar atau pada gradien tekanan yangbesar, seperti aliran didepan lubang sumur.
3.2.1. Karakteristik Regi' Aliran
4etika sumur dibuka, yang sebelumnya berada dalam lingkungan yang stabil,
maka ia akan menimbulkan impuls perubahan tekanan didekatnya. !mpuls ini akan
merambat menjauhi sumur sebagai fungsi dari waktu. 4ecepatan merambat
dipengaruhi oleh sifat batuan berpori dan fluida pengisinya. aliran yang ditimbulkan
dan diamati sumur itu, seperti laju produksi atau tekanan aliran dasar sumur (P wf)
tergantung seberapa jauh perambatan impuls (transient) itu berlangsung. Pada saat
impuls ini akan mencapai batas yang kedap aliran (no6flow boundary). Perubahan
harga Pwf selama aliran transient ini berlangsung dibagi atas tiga periode, yaitu
-
8/14/2019 Teori Dasar Reservoir Gas.doc
5/48
3.2.1.1. Aliran anta) (Steady StateFlow!
9erjadi jika kondisi aliran (laju fraksi massa gas) tidak berubah terhadap
waktu. *engan kata lain, aliran fluksi massa gas dari waktu ke waktu. *engan kata
lain, aliran fluksi massa gas dari waktu ke waktu, dari setiap jarak tempuhnya selalu
tetap. =ihat gambar +.0
$ambar +.0. liran &adial 7teady 7tate (Dale Beggs, 1984)
3.2.1.2. Aliran Tidak anta) (Unsteady StateFlow!
9erjadi jika kondisi aliran gas berubah terhadap waktu. >adi aliran massa gas
berubah6ubah pada setiap jarak tempuhnya. $ambar +.'
$ambar +.'. liran &adial ?nsteady 7tate, dengan 9ekanan 7umur 4onstan
(Dale Beggs, 1984)
-
8/14/2019 Teori Dasar Reservoir Gas.doc
6/48
3.2.1.3. Aliran Se'i anta)(Pseudo Steady StateFlow!
7ebenarnya merupakan transisi antara kedua aliran sebelumnya. 4onsep ini
dikembangkan untuk test6test sumur dengan cara menjaga laju dipermukaan yang
konstan atau menjaga tekanan yang konstan dipermukaan. *alam hal hubungannya
dengan konsep semi mantap ini, berkaitan erat satu konsep lagi, yaitu konsep aliran
stabil (stabili@ed flow) untuk test sumur. $ambar +.'.
3.2.2. *ersa'aaan Aliran
Masalah yang timbul dalam aliran gas didalam media berpori menuju lubang
sumur, dimana mempunyai persaman cukup rumit sehingga perlu dicari bentuk
persaman yang sederhana yang langsung bisa digunakan dalam praktek (applicable
equation).
Steady state Flow
;ukum *arcy untuk aliran dalam media berpori tersebut dapat
dinyatakan secara grafis, yang disebut dengan grafik kurva !P&. -erdasarkan definisi
> pada persamaan (+6+), untuk suatu saat tertentu dimana Ps konstan dan > juga
konstan, maka variabelnya adalah laju produksi (q) dan tekanan aliran di dasar
sumur (Pwf).
Persamaan (+6+) dapat diubah menjadi alannya penyelesaian dengan metode ini
diilustrasikan dalam skema gambar 060.
$ambar 060. Penyelesaian dengan titik di separator ')
-erbeda dengan metode6metode sebelumnya, maka dalam metode ini
perilaku sistim produksi dibuat dalam satu kurva. Prosedur secara lengkapnya adalah
sebagai berikut