Basic Production Engineering
UIR
Feb 2011
2
Basic Production Engineering
A. Pengenalan Teknik Produksi◦ Hukum Darcy & Indeks Produksi ◦ KURVA IPR
B. Production Data◦ Welltest data◦ Sonolog data
C.Penentuan PI dari data Lapangan
3
A. Pengenalan Teknik Produksi
Teknik Produksi berhubungan dengan bagaimana cara memproduksikan fluida dari reservoir ke permukaan.
Mencakup :• Penentuan dan analisa kemampuan
produksi sumur.
• Penentuan jenis “Artificial Lift Method” atau Metode pengangkatan Buatan.
• Peningkatan produksi dari sumur Workover/Wellservice, Stimulasi, etc.
Reservoir Engineering
Pro
du
cti
on
En
gin
eeri
ng
Facility Engineering & Prod Operation
To GS
4
A. Pengenalan Teknik Produksi
S
43
)rr
ln( B
Pwf) -(Pr h k 10 x 7.08
w
e
-3
Q
Hukum Darcy :
Dimana : k = permeability reservoir, milliDarcy, mDh = tebal reservoir, ft = viscositas fluida, centipoise, cp.B = Faktor volume formation, STB/res bbl (Barrel di tangki/barrel di reservoir)re = jari-jari pengurasan, ft rw = jari-jari well bore, ftS = konstanta skin factor (konstanta damage atau kerusakan reservoir)Pr = Reservoir pressure, psiPwf = Flowing bottom hole pressure, psi (Pressure ketika well berproduksi)Q = laju alir atau fluid rate, BPD
5
A. Pengenalan Teknik Produksi
Productivity Index (PI) :“indeks yang digunakan utk menyatakan kemampuan suatu sumur untuk
berproduksi, pada kondisi tertentu secara kualitatif”
PI = Q / (Pr – Pwf) Q = PI (Pr – Pwf)
PI = Productivity index, bbls/day/psi
Jika Hukum Darcy :
S
43
)rr
ln( B
Pwf) -(Pr h k 10 x 7.08
w
e
-3
Q
Q = PI (Pr – Pwf)
6
A. Pengenalan Teknik Produksi
PI = Q / (Pr – Pwf)
PI = Productivity index, bbls/day/psi
Q = fluid rate, bbls/day
Pr = Reservoir pressure, psi
Pwf = Flowing bottom hole pressure, psi
Well mempunyai PI = 1 bbl/day/psi artinya :
“Well ini mampu memproduksikan fluid 1 bbl/day jika terdapat perbedaan sebesar 1 psi antara pressure di reservoir dengan pressure di dalam lubang sumur”
PrPwf
Q
7
A. Pengenalan Teknik Produksi
IPR CURVE :IPR = Inflow Performance Relationship
“Kurva IPR adalah kurva yang menyatakan hubungan antara tekanan alir di bawah sumur (Pwf) dan laju alir (Q)” “Hubungan ini menggambarkan kemampuan suatu sumur untuk mengangkat fluida dari formasi ke permukaan”
Ada banyak cara utk menentukan IPR Curve, salah satunya adalah dengan menggunakan persamaan PI (Linear PI) :
Q = PI (Pr – Pwf)
Sehingga : Pwf = Pr – (Q/PI)
8
A. Pengenalan Teknik Produksi
IPR (Pwf vs Q)
2219 35491454
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Rate (bfpd)
Pre
ss (p
si)
Well Test 1 Swab Test 1 Swab Test 2 Well Test 2
IPR Curve :
Q max Pwf = 0 psi
9
A. Pengenalan Teknik Produksi
PI = Q / (Pr – Pwf)
Bagaimana PI kita tentukan?
Bagaimana data Q, Pr dan Pwf kita dapatkan?
Bagaimana hubungan persamaan diatas terhadap pekerjaan kita
sehari-hari?
PrPwf
Q
10
B. Production Data
Welltest :Data yang didapat : Q, WC, TP, CP,
dll.Data Q & WC digunakan dalam
perhitunganProductivity Index (PI),
PI = Q / (Pr-Pwf)Dimana PI dalam BPD/psi
WC digunakan untuk mengkonversi data sonolog menjadi Pr & Pwf.
11
B. Production Data
Sonolog :“SFL & WFL digunakan untuk menghitung Reservoir Pressure (Pr)
& Flowing bottom hole Pressure (Pwf)”
ft ~ psi
SFL ~ Pr (Reservoir Pressure)
WFL ~ Pwf (Flowing Bottom hole Press)
Sering kali PI dinyatakan dengan rumus :
PI = Q / (WFL – SFL)
dengan unit BPD/ft, bukan BPD/psi
12
B. Production Data
Sonolog :Pr = Hydrostatic Press at static condition
= (h-SFL) * gradient fluid
Pwf = Hydrostatic Press at Flowing Condition
= (h-WFL) * gradient fluid
Dimana :
Gradient Fluid = 0.433 x SGfluid (psi/ft)
SGfluid = (1–WC)*SGoil + WC*SGwater
Note : Harga h, WFL dan SFL adalah Measure depth (MD - ft) untuk well vertikal. Jika directional well/horizontal well, harga h, SFL dan WFL ini perlu diubah dahulu menjadi True Vertikal Depth (TVD,ft)
WFL
FAP
h
SFL
13
Penentuan PIProsedure Perhitungan untuk mendapatkan harga PI dan Qmax @ Pwf = 0
psi :
1. Kumpulkan data : Q, WC, Perfo Depth (h), SFL, WFL, SGoil, & SGwater
2. Hitung SGfluid : SGfluid = (1–WC)*SGoil + WC*SGwater
3. Hitung Gradient Fluida (psi/ft) :
Gradient Fluid = 0.433 x SGfluid
4. Hitung Pr dan Pwf :
Pr = (h-SFL) * gradient fluid
Pwf = (h-WFL) * gradient fluid
5. Hitung Productivity Index (PI) :
PI = Q / (Pr – Pwf) , BPD/psi
6. Hitung Q max yang dapat diproduksikan oleh well :
Qmax Pwf = 0 psi
Qmax = PI x (Pr – 0)
= PI x Pr , BPD
14
Example No.3 (IPR CURVE)TSTDATE BFPD BOPD %WC MSCF SFL WFL FAP OTP CP
Static Pressure
Flowing Pressure
COMM
31-Mar-05 1,978 1,276 35.5 67 2,511 2,787 94 0 1,111 715 VSD @ 60 Hz
28-Mar-05 1,860 1,192 35.9 2,449 2,849 95 1,111 739 VSD @ 60 Hz
26-Mar-05 1,999 1,255 37.2 66 2,232 3,066 102 1,111 770 VSD @ 60 Hz
22-Mar-05 1,368 793 42 2,170 3,128 85 1,111 860 VSD @ 50 Hz
20-Mar-05 1,169 570 51.2 29 2,308 2,990 99 1,111 911
VSD @ 45 Hz, pressure gradually drop
18-Mar-05 1,064 532 50 2,232 3,066 90 1,111 929 VSD @ 45 Hz
15-Mar-05 859 515 40 1,736 2,015 3,283 85 1,111 1,015 VSD @ 40 Hz
BFPD Static
Pressure Flowing Pressure
1,978 1,111 715
1,860 1,111 739
1,999 1,111 770
1,368 1,111 860
1,169 1,111 911
1,064 1,111 929
859 1,111 1,015
0 1,111 1,111
Plot Pwf vs BFPD
KB#280 IPR Curve
-
200
400
600
800
1,000
1,200
0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000
Rate (Q), BPD
Pw
f, p
si
Qmax = 5693 BFPD
15
Example No.1 KB#085 di test pada tgl 05 July 2005 dengan hasil : >. 5964 BFPD/439 BOPD/93% WC. >. SFL = 868 ft dan WFL = 2051 ft. >. Perforation Depth = 4500 ft >. SGoil = 0.86 & SGwater = 1.02 Berapakah kemampuan laju alir maksimum (Qmax) dari well KB#085?
16
EXAMPLE No.11. Kumpulkan data : Q, WC, Perfo Depth (h), SFL, WFL, SGoil, & SGwater
2. Hitung SGfluid : SGfluid = (1–WC)*SGoil + WC*SGwater
= (1–0.93)*0.86 + 0.93*1.02 = 1.01
3. Hitung Gradient Fluida (psi/ft) :
Gradient Fluid = 0.433 x Sgfluid
= 0.433 x 1.01 = 0.437 psi/ft
4. Hitung Pr dan Pwf :
Pr = (h-SFL) * gradient fluid
= (4500 – 868) * 0.437 = 1588 psi
Pwf = (h-WFL) * gradient fluid
= (4500 – 2051) * 0.437 = 1070 psi
5. Hitung Productivity Index (PI) :
PI = Q / (Pr – Pwf)
= 5964 / (1588 – 1070) = 11.5 BPD/psi
6. Hitung Q max yang dapat diproduksikan oleh KB#085 well (Pwf = 0 psi):
Qmax = PI x (Pr – 0)
= 11.5 x (1588 – 0) = 18,283 BFPD
17
QUESTIONS & ANSWERS
18
PR#01
Dari data di atas, buatlah kurva IPR menggunakan Rumus Vogel, Asumsikan penurunan Pwf setiap 500 psi
19
(PR#02)KB#059 di test pada tgl 05 July 2005 dengan hasil :
>. Total fluid prod = 3000 BFPD/300 BOPD
>. SFL = 400 ft dan WFL = 1500 ft.
>. Perforation Depth = 4800 ft
>. Oil = 33 deg API & SGwater = 1.02
Berapakah kemampuan laju alir maksimum (Qmax) dari well
KB#059?
20
(PR#03)1. Turunkan persamaan rumus PI di bawah ini dari persamaan awalnya, PI
= Q/(Pr – Pwf)
PI = Q/(WFL-SFL),
dimana PI = BPD/psi.
Clue : slide 11 & 12
21
(PR#tambahan)KB#059 di test pada tgl 05 July 2005 dengan hasil :
>. Total fluid prod = 2742 BFPD/137 BOPD/
>. WC = 95%.
>. SFL = 403 ft dan WFL = 1452 ft.
>. Perforation Depth = 4807 ft
>. Oil = 33 deg API & SGwater = 1.02
Berapakah kemampuan laju alir maksimum (Qmax) dari well
KB#059?