Proposal Ta 566c6c

PELAKSANAAN PERFORASI PADA SUMUR “X” BERDASARKAN KARAKTERISTIK RESERVOIR PROPOSAL TUGAS AKHIR

Disusun Oleh Berlinton Manullang 1201067

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK PERMINYAKAN SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK DAN GAS BUMI BALIKPAPAN 2016

PELAKSANAAN PERFORASI PADA SUMUR “X” BERDASARKAN KARAKTERISTIK RESERVOIR

PROPOSAL TUGAS AKHIR Oleh : Berlinton Manullang NIM 1201067 Diajukan sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar SARJANA TEKNIK Pada Jurusan Teknik Perminyakan Sekolah Tinggi Teknologi Minyak dan Gas Bumi Balikpapan Disetujui Oleh: Pembimbing I

Pembimbing II

Ir, Yudiaryono

Rohima Sera Afifah,ST.MT

NIDN : 1105045502

NIDN : 1117098601

Mengetahui, Ketua Jurusan

Ir, Yudiaryono NIDN : 1105045502

RENCANA DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ......................................................................................... HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................... RINGKASAN ................................................................................................... KATA PENGANTAR ....................................................................................... DAFTAR ISI ..................................................................................................... DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ DAFTAR TABEL ............................................................................................. BAB I.

PENDAHULUAN ..........................................................................

BAB II.

TINJAUAN UMUM LAPANGAN ..............................................

2.1. 2.2. 2.3 BAB III.

Sejarah lapangan SY ...................................................................... Geografi lapangan SY ..................................................................... Stratigrafi Lapangan SY ............................................................ TEORI DASAR .............................................................................

3.1.

Perforasi................................................................................

3.2.

Faktor kerusakan formasi......................................................

3.3.

Metode Perforasi....................................................................

3.4.

Tahapan Perforasi..................................................................

3.5

Type Perforator......................................................................

3.6

Faktor yang mempengaruhi kedalaman penetrasi ………………..

3.7

Faktor yang mempengaruhi hasil penembakan

3.8

Kontrol kedalaman penembakan

BAB IV.

Analisa dan Perhitungan...............................................................

4.1.

Alasan Dilakukan Pemboran berarah ..............................................

4.2.

Analisa data .....................................................................................

4.3. 4.4 4.5

Shoot Per Foot ................................................................................ Unload Fluid completion …………………………………………. Analisa Perhitungan………………………………………………..

BAB V.

PEMBAHASAN ............................................................................

BAB VI.

KESIMPULAN ..............................................................................

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1.

Latar Belakang Hidrokarbon (minyak dan gas bumi) merupakan energi yang sangat penting bagi

kehidupan manusia yang sampai sekarang masih sangat sulit tergantikan oleh energi lain. Penguasaan energi ini sangat membutuhkan investasi dan teknologi yang selalu berkembang dengan prinsip dasar mengeluarkan investasi sekecil mungkin untuk mendapatkan keuntungan secara maksimal. Oleh karena itu dalam industri perminyakan yang merupakan industri yang bertujuan untuk mengeksploitasi kandungan minyak dan gas yang ada di bumi memerlukan beberapa penguasaan ilmu seperti geologi, geofisika, kimia, ilmu perminyakan dan pengetahuan lainnya untuk menunjang pengeksploitasian tersebut. Sebelum pengeksploitasian dilakukan, terlebih dahulu diperlukan informasi tentang keberadaan minyak atau gas. Apabila telah didapatkan lapangan prospek hidrokarbon yang ekonomis yang diketahui dari pemboran eksplorasi dan analisa data maka dilanjutkan dengan pemasangan casing dan komplesi. Dan kemudian siap diproduksikan dengan melakukan perforasi untuk keperluan pengaliran fluida reservoir ke dalam sumur. Perforasi dilakukan dengan menurunkan rangkaian gun (eksplosive) kedalam sumur pada lapisan yang prospek hidrokarbon. Ledakan dari gun ini akan membuat lubang menembus tubing dan casing menuju formasi sehingga minyak/gas dapat mengalir ke tubing dan menuju fasilitas produksi.Dengan perforasi maka produksi dari lapisan – lapisan dapat dilakukan secara selektif dan lapisan – lapisan yang tidak dikehendaki dapat tetap terisolasi (tidak ikut terproduksi). Keberhasilan dari perforasi tergantung dari sifat dan karakteristik reservoir.

Karakteristik reservoir yang didapatkan dari penilaian formasi dan data produksi merupakan parameter penting dalam melakukan perforasi agar tidak terjadi kesalahan, dengan

data seperti ini kita dapat mengetahui kondisi sumur sehingga dapat menentukan zona dan selang perforasi serta teknik perforasi dan jenis perforators yang tepat.

1.2.

Maksud dan Tujuan -Menentukan jumlah shapd charges berdasarkan shoot per foot (spf) - Menghitung unload fluid completion pada kondisi underbalance

1.3.

Batasan Masalah Dalam penulisan Tugas Akhir ini yang akan dibahas adalah permasalahan mengenai

langkah yang bagaimanakah perforasi ini dapat dilakukan agar sesuai dengan kondisi reservoirnya (pelaksanaan perforasi yang tepat) sehingga memberikan hasil produksi yang optimal. Perforasi harus dilakukan tepat pada interval yang ditargetkan, tidak boleh ada kesalahan walaupun hanya sedikit. 1.4.

Sistematika Penulisan Sistematika penulisan Tugas Akhir ini terdiri dari enam bab yang akan saling

berhubungan satu dengan yang lainnya yaitu: BAB I.

Pendahuluan

BAB II .

Tinjauan Lapangan

BAB III.

Teori Dasar

BAB IV.

Analisa Data

BAB V.

Pembahasan

BAB VI.

Kesimpulan

BAB II TEORI DASAR 3.1

Perforasi Seperti diketahui suatu sumur dikomplesi atau diselesaikan dengan memasang casing

pada lubang sumur yang selesai dibor, kemudian casing disemen agar tidak terjadi komunikasi antar lapisan dan berikutnya adalah membuat sumur agar berproduksi dengan membuat komunikasi antara reservoir dan sumur dengan melakukan perforasi. Dengan perforasi maka produksi dari lapisan-lapisan dapat dilakukan secara selektif dan lapisan-lapisan yang tidak dikehendaki dapat tetap terisolasi dan tidak ikut terproduksi. Perforasi tentunya tidak dilakukan pada sumur-sumur “open hole” (lubang terbuka).

Gambar. 3.1 Evolusi Perforasi

Perforasi adalah suatu cara yang dilakukan agar mendapatkan hubungan antara reservoir (subsurface) dengan permukaan (surface). cara ini digunakan agar dapat meningkatkan jumlah potensial yang dapat diproduksi dari reservoir kita. Sumur baru yang telah selesai di bor akan diisi KCl brine dengan SG 1.03 gr/cc guna mencegah kebocoran yang terdapat diseluruh rangkaian casing yang dapat mengakibatkan blow out/ semburan liar. Kondisi zona disekitar sumur sangat mempengaruhi hasil dari perforasi, seperti aktivitas pemboran, penyemenan, dan pemasangan komplesi. Salah satu tujuan penyemenan casing sebenarnya adalah untuk men casing, tetapi pada akhirnya semen juga akan menutupi zona produktif. Aktifitas pemboran juga merusak formasi karena pada saat pemboran filtratsi lumpur akan masuk kedalam formasi dan akan merusak properties dari formasi tersebut. Maka dari itu perforasi sangat penting untuk memastikan hubungan formasi dengan wellbore yang dilindungi oleh casing. Dengan memahami hubungan antara exsplosive shape charges, charge carrier system, wellbore dan reservoir, enginer dapat meningkatkan dan memaksimumkan produksi. Fungsi dari perforasi antara lain :  Membuka komunikasi antara well bore dengan zona produksi  By damage yang disebabkan oleh filtrasi lumpur  Memberikan aliran linear ke lubang sumur  Mengurangi efek skin disekitar luang bor 3.2.

Faktor Kerusakan Formasi (Formation Damage) Kerusakan formasi bisa disebabkan oleh adanya penyumbatan pada lubang pori oleh

material solid, atau karena kerusakan mekanis atau disagregasi dari poros media, atau karena

efek fluida seperti emulsi atau perubahan permeabilitas relatif. Penyumbatan pada pori oleh partikel padat dapat disebabkan oleh berbagai hal seperti karena injeksi material padat kedalam formasi, adanya clay pada formasi dan lain-lain.

3.2.1. Fluid Damage Kerusakan formasi bisa disebabkan karena perubahan dari kandungan fluida itu sendiri, kerusakan yang disebabkan oleh fluida misalnya perubahan viskositas pada fase minyak, kerusakan seperti ini adalah kerusakan sementara karena secara teori fluida memiliki mobility sehingga kerusakan ini dapat dihilangkan meskipun cukup sulit. Pada formasi water in oil

emulsion dapat menyebabkan kerusakan pada batuan reservoir disekitar lubang bor karena viskositas emulsi tersebut melebihi batas, pada kondisi seperti ini diperlukan gaya yang cukup kuat yang dapat melebihi yield stress untuk dapat mendorong oil. Emulsi umumnya disebabkan oleh pencampuran antara oil dan water dimana salah satu fase akan kalah sehingga terdispersi kedalam fase utama. Kerusakan formasi juga bisa disebabkan oleh water coning (water block). Jika water wet formation berubah menjadi oil wet maka permeabilitas oil akan berkurang. 3.2.2. Mechanical Damage Formasi disekitar wellbore dapat mengalami kerusakan karena kehancuran fisikal atau karena kompaksi batuan. Contoh kerusakan adalah saat perforasi, energi yang dilepaskan oleh gun charges akan menghantam formasi dan akan membentuk damage zone disekitar lubang perforasi, kerusakan mekanis bisa juga disebabkan karena runtuhnya formasi lemah disekitar wellbore. 3.2.3. Drilling Damage

Salah satu kerusakan formasi yang umum terjadi adalah kerusakan saat proses pemboran. Kerusakan ini disebabkan karena invasi dari lumpur pemboran kedalam formasi. 3.2.4. Completion Damage Kerusakan formasi selama operasi komplesi bisa disebabkan karena masuknya fluida komplesi kedalam formasi karena proses cementing, perforating, atau stimulasi sumur. Fungsi utama dari completion fluid adalah untuk menyediakan hidrostatik pressure lebih tinggi dari pressure formasi (overbalance condition). Apabila fluida ini masuk kedalam formasi akan menyebabkan akibat yang sama seperti mud filtrat. Cement filtrat adalah salah satu yang dapat menyebabkan kerusakan formasi, cement filtrate biasanya mengandung ion calsium yang sangat tinggi yang dapat merusak formasi. Kerusakan karena perforasi disebabkan pada saat penetrasi kedalam formasi, penetrasi akan menghasilkan crush zone, kerusakan ini bisa diminimalisir dengan melakukan underbalance perforasi. 3.2.5. Production Damage Kerusakan formasi pada saat produksi disebabkan migrasi butiran pada formasi atau karena pengendapan, kecepatan aliran yang terlalu tinggi dalam formasi terkadang dapat menggerakan butiran yang dapat menutup pori. Kerusakan formasi yang disebabkan oleh kondisi tersebut sangat mempengaruhi performance sumur tidak hanya setelah perforasi tetapi juga pada saat produksi. Overbalance drilling adalah salah satu penyebabnya, jika radius kerusakan formasi sangat besar maka akan sangat mempengaruhi produksi saat sumur diperforasi. 3.3.

Metode Perforasi. Ada beberapa kondisi dimana perforasi dapat dilakukan yaitu perforasi pada kondisi

overbalance dan perforasi pada kondisi underbalance. Overbalance perforasi kurang disukai karena menyebabkan damage pada formasi dan sumur tidak bisa langsung berproduksi, sebaliknya underbalance perforasi menghasilkan perforasi yang bersih dan sumur dapat langsung diproduksikan. 3.3.1. Overbalance Perforation

Merupakan kondisi kerja di dalam sumur dimana tekanan formasi dikontrol oleh fluida/lumpur komplesi, atau dengan kata lain bahwa tekanan hydrostatik lumpur (Ph) lebih besar dibandingkan tekanan formasi (Pf).

Overbalance perforation Biasanya digunakan pada T gun yang memungkinkan terjadi plugging pada lubang perforasi sehingga mendapatkan penetrasi yang lebih dalam. Dahulu, perforasi selalu dilakukan pada kondisi overbalance hal ini dilakukan atas pertimbangan safety agar tidak terjadi blown up gun. Tetapi ada beberapa kekurangan dari jenis perforasi ini, pada saat gun ditembakkan completion fluid akan mengalir masuk kedalam lubang perforasi sehingga dapat merusak permeabilitas formasi dan mengurangi produksi, sumur juga tidak bisa langsung diproduksi karena diperlukan beberapa proses seperti offload dan unload untuk membantu liquid naik ke surface.

Gambar. 3.3 Overbalance Perforation Adapun jenis lain dari Overbance perforation yaitu Extreme overbalance, teknik ini biasa digunakan pada reservoir yang memiliki tekanan yang rendah. Cara overbalance ini umumnya digunakan pada: a. Komplesi multizona. b. Komplesi gravel-pack c. Komplesi dengan menggunakan liner d. Komplesi pada casing intermediate

Masalah/problem yang sering timbul dengan teknik overbalance ini adalah: a. Terjadinya kerusakan formasi (demage) yang lebih besar, akibat reaksi antara lumpur komplesi dengan mineral-mineral batuan formasi. b. Penyumbatan oleh bullet/charge dan runtuhan batuan. c. Sulit mengontrol terjadinya mud-loss dan atau kick. d. Clean-up sukar dilakukan.

3.3.2

Underbalance Perforation underbalance adalah kondisi dimana pressure hidrostatik lebih kecil dibanding dengan

pressure formasi (Ph

Overbalance perforasi merusak formasi, underbalance perforasi meningkatkan produksi dan membantu meminimalisir crush zone damage. Berapa besar underbalance tergantung dari reservoir properties seperti permeability, porosity dan lain-lain dan tidak menutup kemungkinan underbalance yang kita peroleh tidak sesuai dengan harapan. Biasanya underbalance perforating digunakan pada trough tubing perforation untuk mendapatkan lubang perforasi yang bersih sehingga langsung mendapat aliran dari formasi. Underbalance perforasi sendiri sejauh ini dibagi menjadi 3 jenis:

3.3.2.1 Conventional Underbalance Conventional underbalance adalah suatu metode perforasi yang dilakukan dalam kondisi underbalance (Ph < Pf), maksimum underbalance yang boleh digunakan 500 - 1000 psi. Apabila underbalance pressure lebih tinggi dari 1000 psi maka kemungkinan gun akan blown up, biasanya untuk metode ini digunakan gun type HSD (High Shoot Density).

Gambar 3.6 Conventional Underbalance

3.3.2.2 Extreme Underbalance EUB perforasi diciptakan untuk memperoleh underbalance yang lebih besar tanpa resiko blown up gun, metode ini adalah pengembangan dari conventional underbalance perforasi. Underbalance yang bisa diperoleh bervariasi mulai dari 1500 psi - 4800 psi. Untuk mencegah agar gun tidak blown up maka dipasang sistem anchoring pada gun (MRA) dengan system mechanical release, alat ini akan menjaga agar gun tidak terpental pada saat perforasi, dengan kondisi pressure yang begitu besar metode ini dapat meningkatkan produksi sebesar 15% dibanding dengan conventional underbalance. Untuk menciptakan kondisi high pressure seperti ini, completion fluid harus dikurangi sesuai dengan kondisi tekanan yang diinginkan.

Gambar 3.7 Extreme Underbalance

3.3.2.3 Dynamic Underbalance atau Pure DUB (PURE) adalah pengembangan dari metode EUB, tujuan dari metode ini adalah menciptakan kondisi dynamic underbalance dari kondisi statis underbalance, kondisi dynamic underbalance yang tercipta akan membantu untuk mengurangi nilai skin, metode ini memerlukan liquid column disekitar gun dan mengurangi jumlah SPF gun (PURE Charges) keuntungan dari metode ini adalah kita hanya membutuhkan sedikit unload liquid. Prosesnya adalah setelah gun ditembakan pure charges akan membuat lubang pada rangkaian gun, liquid akan masuk kedalam lubang dan akan tergantikan oleh gas yang keluar, efek dari dynamic underbalance ini sangat cepat sekitar 0.06 sec sebelum kembali ke kondisi awal. Tujuannya adalah untuk memperkecil nilai skin, metode ini biasa diterapkan pada reservoir dengan porosity > 10 % untuk menjamin keberhasilannya.

Gambar 3.8 Dynamic Underbalance

DAFTAR PUSTAKA

1.

Adams, N.J, “Drilling Engineering A Complete Well Planing Aproach”.

2.

Akuanbatin H Rosandi T. Samuel, L. Statigraphy and Depositional cycles in The N.E. Kalimantan Basin. Proceedings of Indonesian Petroleum Association 13 th Convention Jakarta, 109-120. 1984.

3.

Allen T. O, Roberts A.P., “Production Operation : Well Completions, Workover, and Stimulation”, Vol.1, OGCI,Tulsa 1977.

4.

Cosse. R., “Basic of Reservoir Engineering”, 1993.

5.

Craft, B. C., and Hawkins, M. F., Applied Petroleum Reservoir Engineering, Prentice Hall, Inc., New Jersey, 1959.

6.

Jerome J.Schubert, “Well Control”,1995.

7.

Partizon ”PERFORASI”,Work Over,1991.

8.

Rubiandini Rudi., “TM-461 Peralatan Eksploitasi Migas”, 1999.

9.

“Wireline Specialist Course”, 1991.

10.

WCS,”Guide To Blowout Prevention”, November 2002.