Pendesakan Tak Tercampur (Immiscible Displacement)

8/18/2019 Pendesakan Tak Tercampur (Immiscible Displacement)

http://slidepdf.com/reader/full/pendesakan-tak-tercampur-immiscible-displacement 1/50

PENDESAKAN TAKTERCAMPUR(IMMISCIBLE DISPLACEMENT)

Oleh :Harry Budiharj S



PEN!ERTIAN

Metode pendesakan Tak Tercampur adalahsalah satu metode EOR dimana fluida yangimmiscible (tidak dapat tercampur)

diinjeksikan kedalam reservoir minyakuntuk mendesak minyak ke sumur-sumurproduksi.

ila fluida pendesak minyak adalah airmaka dise!ut Water Flooding" jika yangmendesak gas dise!ut Gas Flooding



IN"EKSI AIR (WATER FLOODING )

Water Flooding merupakan metode EORdimana air diinjeksikan kedalam reservoiruntuk mendapatkan tam!ahan perolehan

minyak.

Water Flooding paling sering dipakai karenaair tersedia dalam jumlah melimpah" relatif

mudah diinjeksikan" mampu menye!armelalui formasi !earing minyak dan le!ihefisien.



#edudukan partikel air $""%"& dan E yang !ergerak pada'aktu !ersamaan di sekeliling lu!ang sumur" melalui jalurarus " " *" + dan ,. alur ini merupakan seperempat !agian

dari pola injeksi-produksi five spot. Gambar inimemperlihatkan pula kedudukan partikel air yangmembentuk batas air-minyak sebelum (a) dan sesudah (b)tembus air (water breakthrough) pada sumur produksi.



raksi air yang turut terproduksi inisemakin lama semakin !esar" sehinggasuatu saat produksi sumur tidak ekonomislagi.

/enilaian layak tidaknya suatu proyek

'ater flooding mem!utuhkan keterangan-keterangan mengenai 0- Tahap /endahuluan0 /erkiraan recovery

menyeluruh

- Tahap 1anjutan 0 /erkiraan lajuproduksi terhadap'aktu



/erkiraan recovery menyeluruh inidiperlukan untuk memperoleh gam!aran

kasar apakah proses injeksi air layakdilaksanakan. /ersamaan empiris yangdapat digunakan adalah 0 2uthrie 32reen!erger

ER 45.67 log # 8 5.,,97 :' 8 5.*,, log ;o-

.,*<5 = 3 5.555*+<< h 8 5.+5*

###$



$/>

&imana 0

:' 0 saturasi air" fraksi

k 0 permea!ilitas "m&

= 0 porositas" fraksih 0 te!al formasi" ft

;o 0 viscositas minyak" cp

;' 0 viscositas air" cp

o 0 faktor volume formasi minyak" (:T?1)/i 0 tekanan reservoir mula-mula" psia

/a 0 tekanan reservoir pada saat ditinggalkan" psia

###%

2159.01903.00770.00422.0)1(

898.54 −

−

−=

Pa

PiSw

oi

wik

Boi

Sw ER

µ

µ φ



:ecara volumetrik dapat pula ditentukan jumlahminyak yang adpat dihasilkan oleh proses

penginjeksian air" yaitu 0

&imana 0@pf0 kumulatif produksi minyak" :T

As' 0 gross s'ept volume" acre-ft

:op 0 saturasi minyak pada saat dimulai injeksi" fraksi

:or0 saturasi minyak pada saat akhir injeksi" fraksi

op 0 faktor volume formasi minyak pada a'alinjeksi" 1?:T

or 0 faktor volume formasi minyak pada akhirinjeksi" 1?:T

Et 0 efisiensi total proses penginjeksian

−= Bor

Sor

Bop

Sop Et Vsw Npf φ 7758 ###&



POLA'POLA SUMUR IN"EKSI

/ola sumur dimana sumur produksidikelilingi oleh sumur-sumur injeksi

dise!ut dengan la *r+al,"sedangkan !ila se!aliknya yaitu sumur-sumur produksi mengelilingi sumur injeksidise!ut dengan la i*-er.ed,



/ola-pola yang paling umum digunakan 0$/ Dire0. li*e dri-e

:umur-sumur injeksi dan produksimem!entuk garis dan saling !erla'anan.%/ S.a11ered li*e dri-e

:umur-sumur yang mem!entuk garis

tertentu dimana sumur injeksi danproduksinya saling !erla'anan dengan jarak yang sama panjang

&/2ur 3.

Terdiri dari tiga jenis sumur injeksi yangmem!entuk segitiga dan sumur produksiterletak ditengah-tengahnya



4/2i-e 3.

/ola yang paling dikenal dalam 'aterflooding" dimana sumur injeksimem!entuk segi empat dengan sumurproduksi terletak ditengah-tengahnya.

5/ Se-e* 3.:umur-sumur injeksi ditempatkanpada sudut-sudut dari !entukheBagonal dan sumur produksinya

terletak ditengah-tengahnya



PENENTUAN DEBIT IN"EKSI

&e!it injeksi yang ditentukan adalah untuksumur-sumur dengan pola tertutup dengananggapan !ah'a mo!ility ratio (R) samadengan satu.

entuk persamaan dikem!angkan daripersamaan darcy sesuai dengan pola sumurinjeksi dan produksi" se!agai !erikut 0 /ola direct line drive (d?a C )"

###4



/ola staggered line drive (d?a C )"

/ola five spot (d?a C D)"

/ola seven spot

###5

###6

###7



&imana 0i 4 laju injeksi" !!l?dayk' 4 permea!ilitas efektif terhadap air" m&h 4 kete!alan" ft/ 4 per!edaan tekanan didasar sumur" psi;' 4 viscositas air" cpd 4 jarak antara sumur tidak sejenis" fta 4 jarak antara sumur sejenis" ftr'4 jari-jari efektif sumur" ft



/ersamaan diatas adalah laju injeksi darifluida yang mempunyai mo!ilitas yang

sama (M4) karena reservoir minyakterisi oleh cairan saja. Fntuk menentukanlaju injeksi sampai dengan terjadinyainterferensi digunakan persamaan 0

&imana 0re 4 radius terluar oil !ank" ft

r 4 radius terluar dari front pendesakan air" ft

+

∆=

−

)/ln()/ln(

1007.7 3

r rekro

orwr

krw

w

P kh xiwf

µ µ ###8



$nalisa !erikutnya adalah injeksi air dariinterface sampai dengan fill-up. esarnya

laju injeksi pada periode ini dinyatakandengan persamaan 0

i'f 4 G B i&imana 0i'f 4 laju injeksi air selama fill up" !!l?dayi 4 laju injeksi fluida dengan M 4 "

!!l?dayG 4 conductance ratio" ditentukan dari

grafik

###9



PERHITUN!AN

PEROLEHAN MINAK

. /endesakan 1inier

. Metode /endesakan #emajuanront



PENDESAKAN LINIER

/endesakan linier adalah pendesakan yangmempunyai kecepatan hanya dalam satuarah pada setiap saat dan setiap tempat.. /ersamaan raksi $liran

$sumsi 0 - Steady State- mmiscible- ncompressible

- $liran terjadi pada media

!erpori yang homogen



2eomerti $liran

H

a l i r a

n

sum!u

horiIontal



/ersamaan efisiensi pendesakandikem!angkan pertama kali oleh

!"#$%&'-%&&&*+ yang mendasarkanpada persamaan &arcy 0

&imana 0s 4 sum!u yang searah dengan aliranH 4 sudut kemiringan

J 4 massa jenisk 4 permea!ilitas/ 4 tekananv 4 laju aliran

+−= α ρ

µ sin g

s

P k v

###$;



Fntuk aliran KoriIontal" persamaan (5)!eru!ah menjadi 0

ika dua macam fluida yang mengalir (air

dan minyak) maka" 0

ds

dP k v

µ −=

+−= α ρ µ

sinwg ds

P

w

kwv

+−= α ρ

µ sinog

ds

P

o

kov

###$$

###$%

###$&



&engan pengaturan selanjutnya ga!ungandari persamaan () dan (*) menjadi 0

α µ µ

sin)()( Po Pw Pw Pods

d

kp A

qoo

kw A

qww−−−=

α sin P g ds

d

∆−=

###$4

A

q= µ $ 4 luas penampang

ika Lt 4 Lo 8 L' ###$5



Maka persamaan (+) menjadi 0

α µ µ µ sin P g dsdPc

ko Aqwo

ko Aqt o

kw Aqww ∆−=+− ###$6

&engan jalan mem!agi persamaan (9) denganko

qt o µ

dan mendefinisikan fraksi air dalam aliran f'4L'?Lt"maka 0

o

w

kw

ko

g ds

dPc

oqt

Ako

fw

µ

µ

α ρ µ

++

∆−+

= 1

sin1

###$7



atau !ila dinyatakan dalam satuan 0

k 4 m& /c4 psi

; 4 cp s 4 ft$ 4 ft* J 4 gr?cc

o

w

kw

ko

ds

dPc

oqt

Ako

fw

µ

µ

α ρ µ

++

∆−+=1

sin433.0001127.01###$8



data tekanan kapiler umumnya dinyatakanse!agai fungsi dari (:') gradien tekanan

kapiler dapat dinyatakan dalam hu!ungan0

&imana harga diperoleh dari grafiktekanan kapiler.

dsdPc

ds

dSw

dsw

dPc

ds

dPc= ###$9

dsw

dPc



akan tetapi sulit diperoleh" atau tidakdiketahui sama sekali. erdasarkan hal itu

untuk segi praktisnya maka hargadia!aikan. adi persamaan fraksi aliranmenjadi 0

ds

dSw

dsdPc

( )

o

w

kw

ko

dsdPc

qt qt Ako

fw

µ

µ

α ρ

++

∆−=

1

sin000488.01

###%;



/ersamaan ini akan le!ih sederhana !ilaaliran terjadi dalam arah horiIontal" H 4 5

o

w

krw

kro fw

µ

µ +

=

1

1

###%$

ila pendesakan minyak terjadi pada temperaturkonstan dengan harga viscositas minyak dan airtertentu" maka persamaan () hanya merupakanfungsi langsung dari saturasi. /ersamaan fraksi aliran

jika diplot dalam kertas milimeter akan menghasilkankurva seperti ditunjukan pada gam!ar di!a'ah dengansaturasi antara :'c dan -:or dimana fraksi aliran!ertam!ah dari nol sampai dengan satu.



#urva fraksi aliran se!agai fungsi darisaturasi air

f'

:'c :' -:or

' 4



METODE PENDESAKAN KEMA"UAN2RONT

/endesakan immisci!le satu dimensidengan /ersamaan uckley-1everret 0

SwdSw Adfwqt Sw

dt dxvsw ||

φ == ###%%



untuk laju injeksi air yang konstan (i'4Li)"kecepatan !idang dengan :' konstan"

proporsional terhadap turunan f' terhadap :'pada :' yang !ersangkutan. :edangkan letakatau posisi dengan :' yang !er!eda-!eda pada'aktu tertentu dapat dinyatakan denganpersamaan s!! 0

dimana 0

i 4 injeksi air kumulatif (dengan anggapan

i45" untuk t45)

SwdSw

dfw

A

wi xsw |

φ = ###%&



(a) /enurunan saturasi dari suatu kurvafraksi aliran" (!) &istri!usi saturasi dalam

jarak pendesakan

v:'H(df'

?d:')

:'c -:or:'

-:or

:'

:'c

$

:'f

B



/rofil saturasi seperti gam!ar terse!utsecara fisik tidak mungkin" karena tidakmungkin ada !e!erapa harga saturasi padasatu titik reservoir. Fntuk menggam!arkan

profil saturasi yang tepat maka ditarik garisvertikal lurus sehingga luas $ sama dengan. 2aris ini merupakan gam!aran saturasidi front :'f



elge (7,) mengajukan pendekatan lain untukmenentukan :'f. %ara yang dilakukan adalah

mengintegrasikan distri!usi saturasi dari titikinjeksi ke front" selanjutnya dapat diperolehsaturasi air rata-rata di!elakang front (:')

Swf dSw

dfw

Swf fwSwf

Sw |

)|1( −+=

###%4

atau

SwcSwSwf Sw

Swf fw

Swf dsw

dfw

−=

−−= 1)|1(

|###%5



#urva garis singgung terhadap kurva fraksialiran dari :' 4 :'c



&engan demikian didalam menentukan:'f" f'N:' dan :' diperlukan plot kurva

fraksi aliran" yaitu dengan menggunakanpersamaan (5) dan (+) untuk intervalsaturasi :'c:'-:or.

:e!elum breakthrough (T) dalam sumurproduksi persamaan untuk menentukanposisi !idang dengan :' konstan untuk:'f:'-:or adalah 0

SwdS dfw

Awi xsw |φ

= ###%6



/ada saat T dan sesudahnya" yang diamatiadalah kenaikan :' pada sumur produksi" dalam

hal ini B41 sehingga persamaan menjadi 0

dimana 0

:'e 4 :' sesaat disumur produksi

id 4 injeksi air dalam jumlah volumepori" dimensionless

Wid

SwedSw

dfw LA

Wi==

|

1

φ ###%7



/ada saat T" saturasi front pendesakan:'f4:'!t mencapai sumur produksi dan

% reservoir !ertam!ah dengan cepatdari nol sampai f'!t4f's'f. /erolehanminyak untuk fasa ini dinyatakan denganpersamaan s!! 0

Swbt dSw

dfwSwcwbt S qidbt Widbt Npdbt

|

1)( =−===

###%8



ila laju injeksi tanpa dimensi i'd4Li?1aP"(/A?satuan 'aktu)" maka 'aktu terjadinya

T dapat dihitung dengan persamaan 0

:etelah T" 1 tetap konstan padapersamaan (6) dan :'e" f'e" :' danfraksi aliran pada sumur produksi !erangsur

naik. :elama fasa ini perhitungan recoveryminyak le!ih komplek dan memerlukanaplikasi elge (+)" yaitu0

iwd

widbt tbt = ###%9



Swedsw

dfw fweSweSw

|

1)1( −+=

###&;

&ari persamaan (6) dan persamaan (*5)!eru!ah menjadi 0

)()1( PV Wid fweSwewS −+= ###&$

ila masing-masing ruas dikurangi :'c makaakan diperoleh persamaan untuk menghitungperolehan minyak" yaitu 0

Wid fweSwcSweSwcSw Npd )1()( −+−=−= ###&%



CONTOH SOAL

/ada lapangan minyak condongcaturdilakukan injeksi air dengan pola directline drive" proses pendesakan air terhadapminyak mendatar" aliran terdifusi dan

tekanan dipertahankan pada harga mula-mula. &ata permea!ilitas relatif (daru&:T?/F) s!! 0





andingkan harga-harga 'ater cutproduksi (kondisi permukaan) dan

produksi minyak kumulatif pada saatreakthroug air (tem!us air) untukkom!inasi fluida s!! 0

Ka3u3 =i303i.a3 +i*ya>?0

=i303i.a3 air? 0

,5 5.,

, 5.,

* 5.+ .5



PENELESAIAN

raksi aliran untuk sistem mendatarmenggunakan persamaan ()" yaitu 0

ow

krwkro

fw

µ µ +

=

1

1



2ra>3i Alira* (@<)

#asus #asus #asus *

(;'?;o45.5) (;'?;o45.) (;'?;o4.,)

5 5 5

5.+6 5.5* 5.55

5.9,6 5.9 5.55<

5.<++ 5.*, 5.5

5.7 5.5,6 5.5++5.7,7 5.977 5.5<,

5.767 5.< 5.,,

5.7<< 5.<7* 5.,5

5.77+ 5.7+ 5.*7+

5.776 5.76 5.,69

5.777 5.7<6 5.6,,

.555 5.779 5.757

5 .555 .555



1alu plot pada kertas milimeter harga :'dengan f' pada setiap kasus

/erhitungan ater %ut produksi" f's(dipermukaan)"

/ersamaan terse!ut diatas dapat jugadituliskan s!! 0

Boqo Bwqw

Bwqw fws

//

/

+=

)11

(1

1

−+

=

fw Bo

Bw fws



Kasil-hasil dengan cara grafis elge padaT 0

Ka3u3 S<. 2<. 2<3. S<. Nd.

/ermukaan /ermukaan

5.< 5.,, 5.9 5.*+ 5.+

5.+, 5.65 5.6, 5.,, 5.*,

* 5.<5 .55 .55 5.<5 5.95



PENENTUAN PER2ORMANCE

IN"EKSI BERPOLA

/erco!aan model fisik !erskala kecil

menghasilkan !e!erapa grafik

performance dalam !entuk hu!ungan Es

(Efisiensi /enyapuan) terhadap Aid(volume yang diinjeksikan" tak

!erdimensi) atau f' (fraksi laju aliran

dari fluida pendesak" misalnya air)

terhadap M (per!andingan mo!ilitas airterhadap minyak



Model fisik ini menggam!arkan reservoirdan aliran s!! 0Te!al lapisan dianggap dimensiTidak ada pengaruh gravitasi atau

kemiringan reservoir (5Q)Reservoir !ersifat homogen/endesakan torak dan aliran mantap

!erlaku pada proses injeksi



Kasil perco!aan diperoleh dari perekamanluas daerah yang telah dodesak dan

dinyatakan dalam Es terhadap !ermacam-macam harga f' dan Aid 0



Fntuk tiap-tiap pola injeksi ada grafik tersendiri. 2am!ardi!a'ah adalah salah satu contohnya" yaitu untuk polasumur five spot. ,asil percobaan ini dapat digunakan untuk

menentukan performance dari reservoir yang mengalamiineksi berpola+ baik untuk lapisan tunggal maupun untukreservoir berlapis-lapis. alam hal ini akan untuk reservoirlapisan tunggal

Date post:	07-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	hary-ismiranda
View:	247 times
Download:	1 times

Pendesakan Tak Tercampur (Immiscible Displacement)

Documents