DASAR-DASAR TEKNIK RESERVOIR MINYAK DAN GAS

DASAR-DASAR TEKNIK RESERVOIR MINYAK DAN GAS

PENGERTIAN RESERVOIR ENGINEERING PIRSON:

“RESERVOIR ENGINEERING MAY BE DEFINED AS THE ART OF FORECASTING THE FUTURE PERFORMANCE OF A GEOLOGIC OIL AND/OR GAS RESERVOIR FROM WITH PRODUCTION IS OBTAIN ACCORDING TO PROBABLE AND PREASSUMED CONDITIONS."

PENJELASAN

“Reservoir Engineering” merupakan cabang dari “Petroleum Engineering” dengan tugas utamanya adalah peramalan kelakuan reservoir, laju produksi dan jumlah minyak atau gas yang dapat diproduksikan dari suatu sumur, sekelompok sumur, ataupun dari seluruh reservoir, di masa datang berdasarkan anggapan-anggapan yang mungkin, ataupun dari sejarah masa lalunya yang sudah ada.

Modified McKelvey box showing resource status categories.

Reserves Estimation and Uncertainty

BATASAN

• Perkiraan cadangan migas pada kondisi ketidakpastian.
• Definisi cadangan dan ketidakpastian.
• Ketidakpastian secara teknis, ekonomis, dan politis.
• Cara mengurangi ketidakpastian.

Definisi Ketidakpastian: belum tentu terjadi, belum didefinisikan secara jelas, tanpa/kurang kejelasan.

Tipe Ketidakpastian

• Teknis, Ekonomis, Politis.
• Ketidakpastian Teknis: geophysical, geological, petrophysical, atau engineering risk.
• Ketidakpastian Ekonomis: risiko harga, kapital dan biaya operasi, pembagian hasil, dan pajak.
• Ketidakpastian Politis: country risk – stabilitas pemerintahan, status kepemilikan produksi minyak dan (konsesi, PSC, TAC, JOB, KKKS, etc...)

Reservoir Engineering

Secara umum seorang “Reservoir Engineer” akan berhubungan dengan:

• Data dasar, data mengenai sifat fisika/kimia-kimia-fisika, batuan dan fluida reservoir,
• Penentuan besarnya cadangan, baik awal maupun sisa,
• Aliran fluida dalam media berpori,
• Test sumur, meliputi: test tekanan, produktivitas, komunikasi antar reservoir dan/atau layer,
• Kelakuan reservoir, perawalan kelakukan reservoir di masa datang berdasarkan kelakuan di masa lalu,
• Peningkatan recovery,
• Analisis keekonomian.

TAHAPAN DALAM MEMPELAJARI “RESERVOIR ENGINEERING”

Tahap I

Lebih dikenal sebagai tahap pengenalan dasar teknik reservoir, yang membahas teknik reservoir secara umum, sifat statis dan dinamis batuan maupun fluida reservoir, sifat-sifat reservoir, permeabilitas, aliran fluida seperti laju produksi pendesakan dan efisiensi pendorongan fluida, saturasi, tekanan kapiler yang mencerminkan distribusi saturasi fluida dalam reservoir, kompresibilitas yang mencerminkan pengaruh perubahan tekanan terhadap fluida maupun batuan.

Tahap II

Dikenal sebagai tahap aplikasi dasar teknik reservoir, membahas mengenai pengertian cadangan serta perhitungannya, kelakuan reservloir serta aplikasi persamaan aliran fluida dalam media berpori, penahapan produksi reservoir.

Tahap III

Dikenal sebagai aplikasi lanjut teknik reservoir, membahas mengenai analisis dan interpretasi persamaan aliran fluida dalam media berpori seperti test sumur.

Tahap III

Dikenal sebagai tahap “RESERVOIR SIMULATION”

Reservoir Engineering

1. Batas Reservoir

Batas Reservoir adalah batas pemisah antara daerah hydrokarbon dan daerah non-hydrokarbon, dapat berupa:

• Batas Geologi
• Batas perbedaan fluida hydrokarbon, seperti batas minyak air, batas gas-air, atau batas gas-minyak.

2. Klarifikasi Reservoir berdasarkan perangkap geologi

• Perangkap Struktur
• Perangkap Stratigrafi
• Perangkap Kombinasi

3. Tingkat / derajat Heterogenitas Reservoir

• Uniform dan non-uniform
• Homogen dan heterogen
• Isotropic dan un-isotropic

4. Klasifikasi Reservoir berdasarkan fluidanya

• Reservoir Minyak : black oil, volatile oil
• Reservoir Gas : dry gas dan wet gas

5. Klasifikasi Reservoir berdasarkan tekanan awal

• Undersaturated Reservoir
• Saturated Reservoir

6. Klasifikasi Reservoir berdasarkan mekanisme pendorong

• Soluton gas drive
• Gas cap drive
• Water drive
• Combination drive

7. Rencana dan macam test yang akan dilakukan sesuai dengan jenis reservoirnya.

8. Rencana pengembangan reservoir, pola pengurasan yang berhubungan dengan letak sumursumur produksi dan injeksi, jumlah sumur, dsb.

9. Rencana pengurasan reservoir dan tahapan cara produksi

• Primary production (natural depletion)
• Secondary recovery (water atau gas injection)
• Tertiary recovery (enhanced oil recovery)

Reserves (Cadangan)              

Awal isi minyak atau Gas (Initial oil in place/initial gas in place)

Adalah jumah minyak atau gas dalam suatu reservoir yang dihitung secara  volumetris berdasarkan data geologi serta pemboran, atau material balance berdasarkan data sifat-fisik fluida dan batuan reservoir produksi serta ulah/kelakukan reservoir, atau dapat juga dengan cara perhitungan simulasi reservoir.

Cadangan (Reserves)

1.  Cadangan Terbukti (Proven):

Jumlah fluida hidrokarbon yang dapat diproduksikan yang jumlahnya dapat

dibuktikan dengan derajat kepastian yang tinggi.

• Hasil analisa kualitatif log yang dapat dipercaya
• Penelitian dan pengujian kandungan yang berhasil
• Dapat menghasilkan pada tingkat produksi yang komersial

2.  Cadangan Potensial (Probable dan Possible):

Cadangan ini berdasarkan pada peta geologi dan masih memerlukan penelitian dengan pemboran lebih lanjut.

TATACARA MEMPERKIRAKAN CADANGAN MINYAK

KLASIFIKASI CADANGAN

Tipe dari Perkiraan Cadangan

• Deterministic Based Reserves Estimates – setiap parameter menggunakan asumsi yang terbaik.
• Probabilistic Based Reserves Estimates – kuantifikasi uncertainty.

Reliability of Reserves Estimates

• Kuantitas dan kualitas Data
• Kompetensi dan Integritas Reserves Estimator

Proved Reserves Guidelines

• Known Reservoir
• Existing Economic and Operating Conditions
• Actual Production or Conclusive Formation Test
• Improved Recovery under Certain Conditions
• How to Incorporate New Technology

KNOWN RESERVOIRS

o   Penetrated by a Wellbore and Confirmed as Hydrocarbon - Bearing.

o   Downdip Limits - Contacts or Low Known Hydrocarbons - example.

o   Known Areas

o   Fault limitations and distance between wells.

Pengaruh Perhitungan Keekonomian terhadap Perkiraan Cadangan

• Prices and Cost as of the Date of the Reserves Estimate. Price Change Only as Allowed by Contractual Agreement -  no escalations based on future condition.
• Existing Operating Conditions- Facilities and equipment in place, and limited to economically feasible projects and “state-of the- art” technology.

Production or Testing Requirements for Proved Reserves

• Formation Test
• Drill-Stem Test (DST)
• Conclusive Formation Test
• FavourableWell Log Response or Core Analysis

Penentuan Tahap Produksi

a. Produksi Tahap Awal (primer)

• Secara alamiah, yaitu produksi yang terjadi karena tenaga reservoir tersebut mampu untuk mengangkat fluida ke permukaan.
• Pengangkatan buatan, masih menggunakan tenaga reservoir tersebut ditambah dengan tenaga dari luar (misalnya pompa angguk, pompa reda) atau dengan mengurangi berat cairan di dalam kolom sumur (misalnya dengan gaslift).

b. Produksi Tahap Kedua (Sekunder)

• Menjaga kestabilan dan/atau menambah tenaga reservoir secara langsung  yaitu dengan menginjeksikan air atau gas pada suatu sumur, untuk kemudian memproduksikannya dari sumur lainnya.

c. Produksi Tahap Lanjut (Enhanced Oil Recovery)

• Injeksi panas: huff puff, steam (uap), in situ combustion
• Injeksi bahan: kimia, surfactant, polimer
• Injeksi terlarut (miscible): gas C02 atau N2

Simulasi Reservoir

Simulasi reservoir merupakan salah satu cara yang digunakan untuk:

1. Memperkirakan isi minyak gas awal dalam reservoir.
2. Indentifikasi besar dan pengaruh aquifer (cadangan air).
3. Indentifikasi pengaruh patahan dalam reservoir.
4. Memperkirakan distribusi fluida.
5. Identifikasi adanya hubungan antar layer secara vertikal.
6. Peramalan produksi untuk masa yang akan datang.
7. Peramalan produksi dengan memasukkan alternatif pengembangan:
• Jumlah penambahan sumur produksi
• Jenis/cara menambah produksi
• Jumlah penambahan sumur injeksi
• Sistim/bentuk/luas pattern
8. Membuat beberapa kasus untuk optimalisasi produksi minyak

Simulasi merupakan suatu bentuk/model reservoir yang dijabarkan secara matematis. Dimana model tersebut dibuat dan dianggap seperti keadaan sebenarnya, sesuai dengan parameter-parameter reservoir yang ada, atau asumsi-asumsi yang dapat dipercaya.

Peralatan Simulasi

• Perangkat keras (komputer dan perpheralnya)
• Perangkat lunak (simulator)
• Reservoir sebagai model

Langkah-Langkah Pelaksanaan Simulasi

• Persiapan data
• Inisialisasi
• Penyelarasan
• Peramalan
• Keekonomian

Jenis Simulator

• 1 Phase (gas reservoir)
• Black Oil Model
• Compositional Model
• Miscible Model

Beberapa contoh Reservoir Simulator

Referensi:

• Wahyono Kuswo, 2008, Dasar-Dasar Teknik Reservoir Migas, Ikatan Ahli Teknik Perminyakan Indonesia (Iatmi)
• S. Naji, Hassan Dr., 2004, Petroleum Reserves Estimation Methods, A Report Submitted to the Energy Studies Department OPEC Secretariat
• www.petrobjects.com