METODE PERHITUNGAN CADANGAN MINYAK
BAB I PENDAHULUAN 1.1
LATAR BELAKANG Pengertian dan Klasifikasi Cadangan ( Reserve )
A. Pengertian Cadangan (Reserve) Cadangan (reserves) adalah perkiraan volume minyak , kondensat , gas alam , natural gas liquids dan substansi lain yang berkaitan secara komersial dapat diambil dari jumlah yang terakumulasi di reservoir dengan metode operasi yanga ada dengan dengan kondisi ekonomi dan atas dasar regulasi pemerintah saat itu. Perkiraan cadangan didasarkan atas interpertasi data geologi dan atau engineering yang tersedia pada saat itu. Cadangan biasanya direvisi begitu reservoir diproduksikan seiring bertambahnya data geologi dan atau engineeringyang diperoleh atau karena perubahan kondisi ekonomi. Perhitungan cadangan melibatkan ketidakpastian yang tingkatannya sangat tergantung pada tersedianya jumlah data geologi dan engineering yang dapat dipercaya. Atas dasar ketersediaan data tersebut maka cadangan digolongkan ,menjadi dua , yaitu proved reserve dan unproved reserve. Unproved reserve memiliki tingkat ketidakpastian yang lebih besar dari proved reserves dan digolongkan menjadi probable dan possible.
B. Proved Reserve Proved reserve dapat diperkirakan dengan cukup teliti untuk dapat diambil atas dasar kondisi ekonomi saat itu (current economic conditions). Kondisi ekonomi tersebut harga dan biaya pada saat dilakukan perkiraan (perhitungan) reserve. Proved reserve digolongkan menjadi developed atau undeveloped. Pada umumnya reserve disebut proved jika kemampuan produksi reservoir secara komersial didukung oleh uji produksi (production test) atau uji lapisan produktifitas sumur atau reservoir semata. Pada kasus-kasus tertentu , proved reserves mungkin
dapat dihitung berdasarkan analisa data log atau data core yang menunjukkan bahwa kandungan reservoir adalah hidrokarbon dan memiliki kesamaan dengan reservoir didaerah yang sama yang sedang diproduksi , atau telah dibuktikan dapat diproduksi saat dilakukan uji lapisan (formation test).
C. Unproved Reserve Unproved reserve didasarkan pada data geologi dan atau engineering seperti halnya yang digunakan untuk menentukan proved reserve , tetapi ketidakpastiannya secara teknik , ekonomi , kontrak , dan regulasi lebih besar. Perhitungan unproved reserve dapat dibuat untuk perencanaan internal atau evaluasi khusus. Unproved reserve tidak bisa ditambahkan dalam proved reserve. Unproved reserve dibagi lagi menjadi dua , yaitu :
1. Probable Reserve Probable reserves meliputi : a. Reserve yang diperkirakan menjadi proved jika dilakukan pemboran dimana data subsurface belum cukup untuk menyatakannya sebagai proved. b. Reserve dalam formasi yang produktif berdasarkan data log tetapi tidak memiliki data core atau tes lain yang definitive (seperti uji produksi atau uji lapisan) dan tidak serupa dengan reservoir c.
yang proved atau berproduksi dalam daerah tersebut. Penambahan reserve (incremental reserve) karena adanya infill drilling tetapi saat itu beluum
disetujui tentang well spacing yang lebih kecil. d. Reserve akibat metode improved recovery yang telah dibuktikan dengan serangkaian tes yang berhasil selama perencanaan dan persiapan pilot project atau program tersebut, tetapi belum beroperasi sementara sifat batuan , fluida dan karakteristik reservoir mendukung keberhasilan aplikasi metode improved recovery secara komersial. e. Reserve dalam daerah suatu formsi yang telah terbukti produktif didaerah lain pada lapangan yang sama tetapi daerah tersebut dipisahkan oleh padatan dan interpretasi geologi menunjukkan bahwa daerah itu lebih tinggi dari daerah yang terbukti produktif. f. Reserve karena adanya workover , treatment , perubahan peralatan atau prosedur mekanik lainnya dimana prosedur tersebut belum terbukti berhasil pada sumur-sumur yang memiliki sifat dan kelakuan yang sama direservoir yang sama. g. Penambahan reserve di proved producing reservoir dimana alternatif interpretasi tentang kinerja dan data volumetrik mengisyaratkan reserve yang lebih besar dari reserve yang telah digolongkan sebagai proved.
2. Possible Reserve Possible reserve meliputi : a. Reserve yang dibuat dengan ekstrapolasi struktur atau statigrafi diluar dari daerah yang telah digolongkan sebagai probable , berdasarkan interpretasi geologi dan geofisik. b. Reserve dalam formasi yang berproduktif berdasarkan pada data log atau core tetapi produksinya c.
dibawah produksi yang komersial. Penambahan reserve (incremental reserve) karena adanya infill drilling berdasarkan data yang
secara teknik memiliki tingkat ketidakpastian tinggi. d. Reserve akibat metode improved recovery yang telah dibuktikan dengan serangkaian tes yang berhasil selama perencanaan dan persiapan pilot project atau program tersebut , tetapi belum beroperasi sementara sifat batuan , fluida dan karakteristik reservoir meragukan aplikasi metode improved recovery komersial. e. Reserve dalam daerah suatu formasi yang telah terbukti produktif didaerah lain pada lapangan yang sama tetapi daerah tersebut dipisahkan oleh patahan dan interpretasi geologi menunjukkan bahwa daerah itu lebih rendah dari daerah yang terbukti produktif.
1.2
TUJUAN Membuat perkiraan cadangan minyak
1.3
RUMUSAN MASALAH
1. Jelaskan masing-masing metode perhiyungan cadangan minyak ? 2. Tuliskan perbandingan metode perhitungan metode cadangan !
BAB II Metode Perhitungan Cadangan
2.1.
MACAM-MACAM METODE PERHITUNGAN CADANGAN Ada beberapa metode perhitungan cadangan yang dapat di pilih berdasarkan pada seberapa banyak data, waktu, serta dana yang kita miliki. Metode metode tersebut adalah:
a. Metode analogi b. Metode volumetric
c. Metode decline curves d. Metode material balance e. Metode simulasi reservoir
A. Metode analogi Analogi /statistic metode biasa nya di gunakan untuk prospek belum dibor, dan untuk melengkapi metode volumetric dalam bidang atau tahap awal reservoir dari pengembangan dan produksi. Selain itu, metode yaqng dapat di gunakan untuk memperkirakan cadangan traktat belum dibor di bidang sebagian di kembangkan atau reservoir. Metode volumetric mencoba untuk menentukan jumlah minyak di tempat dengan menggunakan ukuran reservoir serta sifat batuan dan cairan. Kemudian di tempat dengan menggunakan ukuran reservoir serta sifat batuan dan cairan. Kemudian faktor pemulihan di asumsikan, dengan mengguanakan asumsi dari bidang dengan karakteristik serupa. OIP dikalikan dengan factor pemulihan untuk sampai pada nomor cadangan. Metodologi ini di dasari pada asumsi bahwa bidang analog, reservoir, atau baik adalah sebanding dengan field perihal, reservoir, atau baik, tentang aspek-aspek yang recovery control utama minyak atau gas. Kelemahan metode ini adalah bahwa validitas asumsi ini tidak dapat di tentukan sampai bidang subjek atau reservoir telah dio produksi berkelanjutan. Analogi
dilakukan
apabila
data
minim(misalnya sebelum eksplorasi). Perlu di ingat bahwa seminimum apapun datanya, pembuat keputusan memerlukan angka cadangan dan
keekonomian yang dapat di tentukan dengan
mengguanakan barrels per acre foot (BAF). Ket
: Ø
: porositas rata-rata
(%)
Swi : Saturasi awal rata-rata
(%)
Boi
: Faktor formasi volume minyak awal
( RB / STB )
RF
: Recovery Factor
(%)
B. Metode volumetric Pada metode ini perhitungan didasarkan pada persamaan volume, data-data yang menunjang dalam perhitungan cadangan ini adalah porositas dan saturasi hidrokarbon. Persamaan yang di gunakan dalam metode volumetric adalah IGIP (initial gas in place) atau IOIP(initial oil in place). Yang di gunakan dalam perhitungan ini adalah data dari peta isopach. Peta isopach yaitu: salah satu peta geology yang menampilakan ketebalan lapisan suatu daerah (reservoir). Peta ini juga di susun berdasarkan peta kombinasi iso-struktur, sehingga ketebalan lapisan di bawah permukaan dapat di hitung.
IGIP Ket
:A
: Luas pengeringan
(Acres)
h
: Ketebalan rata-rata formasi (foot)
ø
: Porositas rata-rata
(%)
Swi
: Saurasi awal
(%)
Bgi
: Faktor formasi volume gas ( cuft/SCF )
RF
: Recovery Factor
(%)
IOIP Ket
:A h
: Luas pengeringan
(Acres)
: Ketebalan rata-rata formasi
(foot)
ø
: Porositas rata-rata
(%)
Swi
: Saurasi awal
(%)
Boi
: Faktor formasi volume minyak awal
( RB/STB )
RF
: Recovery Factor
(%)
C. Metode decline curves Kurva penurunan di gunakan ketika reservoir telah diproduksi untuk beberapa waktu dan telah menunjukkan kecendrungan yang di amati ( penurunan ) maju dalam tingkat produksi. Teknik ini adalah untuk membangun sebuah grafik laju produksi terhadap waktu pada skala semi- log ( di mana tingkat produksi dalam skala log dan waktu pada skala normal) dan kemudian meramalkan tren diamati (penurunan) maju dalam waktu. Metode ini di dasakan pada konsep keseimbangan massa. Sederhananya, massa apapun di wadah sama dengan massa awalnya dalam wadah, kurang apa yang telah di bawa keluar, di tambah apa yang telah di tambah ini cara lain berfikir tentang ini adalah jika anda memiliki sebuah wadah besar dengan tetap.
D. Metode material balance
a. ket
Metode straight line material balance ( havlene and odeh ) : Gp
: produksi kumulatif gas
G
: cadangan gas awal
Bg
: faktor volume formasi gas
( cuft/SCF )
Bgi
: faktor volume formasi gas awal
(cuft/SCF )
b. Metode P/Z Vs Gp Initial Gas in place dan cadngan gas dapat di tentukan tanpa harus mengetahui harga A, h, Q, dan S w. jika data kumulatif produksi dan tekanan reservoir cukup tersedia, yaitu dengan membuat kesetimbangan massa atau mol dari gas.
Mol produksi = mol awal di tempat - mol tersisa
Untuk menerapkan metode ini, di butuh kan pengetahuan tentang teknik reservoir. Material balance dapat digunakan untuk berbagai m,acam tujuan antara lain: -
Memperkirakan isi hidrokarbon awal di tempat
-
Memperkirakan kinerja reservoir di massa datang
-
Memperkirakan jumlah air yang merembes daaquifer
-
Menentukan ukuran dari tudung gas(gas cap)
E.
Metode Simulasi Reservoir Metode ini terdiri dari membuat atau memilih model, mengumpulkan dan memasukkan
data ke model, history matching dan peramalan. Untuk melakukannya di butuhkan pengetahuan teknik reservoir dan teknik computer. Simulasi reservoir merupakan aplikasi konsep dan teknik pembuatan model matematis dari suatu system reservoir dengan tujuan agar mendapatkan hidrokarbon (minyak) secara
optimal dan ekonomis, model matematis ini terdiri dari persamaan - persamaan yang mengatur aliran dengan metode solusi algorithma, sedangkan simulator adalah suatu kumpulan program computer yang mengaplikasikan model matematik ke dalam computer, dan untuk mencapai tujuan yang di harapkan maka membutuhkan skripsi reservoir, metodologi perhitungan hidrokarbon dan distribusi tekanan sebagai fungsi waktu dan jarak yang tepat. Simulasi Reservoir merupakan salah satu cara yang digunakan untuk: a.
Memperkirakan isi minyak gas awal dalam reservoir.
b. Indentifikasi besar dan pengaruh aquifer (cadangan air). c.
Identifikasi pengaruh patahan dalam reservoir.
d. Memperkirakan distribusi fluida. e.
Identifikasi adaya hubungan antar layer secara vertikal.
f.
Peramalan produksi untuk masa yang akan datang.
g. Peramalan produksi dengan memasukkan alternatif pengembangan : Jumlah penambahan sumur produksi Jenis/cara menambah produksi Jumlah penambahan sumur injeksi Sistem/bentuk/luas pattern h. Membuat bebarpa kasus untuk optimalisasi produksi minyak Peralatan yang digunakan pada metode simulasi reservoir antara lain : Perangkat keras (komputer) Perangkat lunak (simulator) Reservoir sebagai model Langkah-langkah yang dilakukan untuk menggunakan metode simulasi reservoir adalah : Persiapan data Inisialisasi Penyelarasan Peramalan Keekonomian
2.2
PERBANDINGAN METODE PERHITUNGAN CADANGAN
Metode
Data yang Dibutuhkan Kelebihan
Kekurangan
Analogi
Data sumur atau
- Cepat dan murah,Kurang telliti
lapangan sekitarnya
- Bisa dilakukan sebelum pemboran
Volumetrik
- Data log dan core
Informasi
Perkiraan
- Perkiraan luas
minimal,cepat
kurang tepat
- RF dan
dapatdilakukan di
- Sifat fluida
awal produksi
Material - Data tekanan
Tidak perlu perkiraan
Dibutuhkan
balance- Data Produksi
luas, RF dan ketebalan banyak informasi
- Fluida dan - batuan DeclineData Produksi
Cepat dan murah
Curve Simulasi Reservoir
Dibutuhkan kondisi konstan
- Data material balanceuntuk tiap sel - Data sumur dan
Lebih mampu
Mahal dan butuh
menjelaskan secara
waktu lebih lama
rinci
- Data geologi
BAB III Penutup 3.1. KESIMPULAN Cadangan (Reserves) adalah perkiraan volume minyak, kondensat, gas alam, natural gas liquids dan substansi lain yang berkaitan yang secara komersial dapat diambil dari jumlah yang terakumulasi di reservoir dengan metode operasi yang ada dengan kondisi ekonomi dan atsa dasar regulasi pemerintah saat itu. Perkiraan cadangan didasarkan atas interpretasi data geologi dan/atau engineering yang tersedia pada saat itu.
Cadangan biasanya direvisi begitu reservoir diproduksikan seiring bertambahnya data geologi dan/atau engineering yang diperoleh atau karna perubahan kondisi ekonomi. Perhitungan cadangan melibatkan ketidakpastian yang tingkatnya sangat tergantung pada tersedianya jumlah data geologi dan engineering yang dapat dipercaya. Atas dasar ketersediaan data tersebut maka cadangan digolongkan menjadi dua, yaitu proved reserves dan unproved reserves. Unproved reserves memiliki tingkat ketidakpastiaan yang lebih besar dari proved reserves dan digolongkan menjadi probable dan possible.
3.2 KRITIK DAN SARAN Dalam makalah ini penulis mengharapkan apa yang bermanfaat dalam makalah ini hendaknya pembaca bisa mengambil ilmu sebagai penambahan wawasan tentang metode perhitungan cadangan.
DAFTAR PUSTAKA http://bellampuspita.blogspot.com/2012/03/metode-perhitungan-cadangan-minyak.html
Cadangan Minyak 1. Pengertian Cadangan (Reserves) Cadangan (reserves) adalah perkiraan volume minyak, kondensat, gas alam, natural gas liquids dan substansi lain yang berkaitan yang secara komersial dapat diambil dari jumlah yang terakumulasi di reservoir dengan metode operasi yang ada dengan kondisi ekonomi dan atas dasar regulasi pemerintah saat itu. Perkiraan cadangan didasarkan atas interpretasi data geologi dan/atau engineering yang tersedia pada saat itu. Cadangan biasanya direvisi begitu reservoir diproduksikan seiring bertambahnya data geologi dan/atau engineering yang diperoleh atau karena perubahan kondisi ekonomi. Perhitungan cadangan melibatkan ketidakpastian yang tingkatnya sangat tergantung pada tersedianya jumlah data geologi dan engineering yang dapat dipercaya. Atas dasar ketersediaan data tersebut maka cadangan digolongkan menjadi dua, yaitu proved reserves dan unproved reserves. Unproved reserves memiliki tingkat ketidakpastian yang lebih besar dari proved reserves dan digolongkan menjadi probable atau possible.
2 Klasifikasi Cadangan 2.1 Proved Reserves Proved reserves dapat diperkirakan dengan cukup teliti untuk dapat diambil atas dasar kondisi ekonomi saat itu (current economic conditions). Kondisi ekonomi tersebut termasuk harga dan biaya pada saat dilakukan perkiraan (perhitungan) reserves. Proved reserves digolongkan menjadi developed atau undeveloped. Pada umumnya reserves disebut proved jika kemampuan produksi reservoir secara komersial didukung oleh uji produksi (production test) atau uji lapisan (formation test). Terminology proved menunjukan pada volume reserves dan tidak pada produktifitas sumur atau reservoir semata. Pada kasus-kasus tertentu, proved reserves mungkin dapat dihitung berdasarkan analisa data log dan/atau data core yang menunjukan bahwa kandungan reservoir adalah hidrokarbon dan memiliki kesamaan dengan reservoir di daerah yang sama yang sedang diproduksi, atau telah dibuktikan dapat diproduksi saat dilakukan uji lapisan (formation test). Luas reservoir yang dapat dikatakan proved meliputi : 1. Daerah yang dibatasi sumur delineasi dan dibatasi oleh garis kontak fluida (fluida contacts), jika ada 2. Daerah yang belum dibor yang diyakini produktif secara komersial atas dasar data geologi dan engineering yang tersedia Jika tidak ada fuida contacts, batas dari proved reserves adalah struktur yang telah diketahui mengandung hidrokarbon terkecuali jika ada data engineering dan kinerja reservoir yang cukup definitive. Dikatakan proved reserves jika memiliki fasilitas untuk melakukan proses dan transportasi hidrokarbon pada saat perkiraan cadangan, atau ada komitmen untuk memasang fasilitas tersebut nantinya. Proved undeveloped reserves merujuk pada lokasi yang belum dibor dan memenuhi criteria berikut : 1. Lokasinya adalah offset dari sumur yang telah terbukti dapat berproduksi secara komersial pada formasi yang sama, 2. Lokasinya di dalam batas-batas zona produktif yang telah dinyatakan sebagai proved, 3. Lokasinya sesuai dengan regulasi saat ini tentang penetapan well spacing, jika ada, dan 4. Perlu dipastikan bahwa lokasi tersebut akan dikembangkan (diproduksikan). Di luar empat kriteria tersebut, lokasi yang belum dibor digolongkan proved undeveloped jika berasarkan interpretasi data sumur-sumur yang ada menunjukan bahwa formasi tersebut kontinyu secara lateral dan mengandung hidrokarbon yang dapat diambil secara komersial. Reserves yang dapat diproduksikan dengan menggunakan metode atau teknik improved recovery digolongkan sebagai proved apabila : 1. Ditunjukan oleh keberhasilan testing dari proyek percontohan (pilot project) atau dari produksi atau dari respon tekanan dari metode tersebut yang dilakukan pada reservoir itu, atau di reservoir yang berdekatan dengan sifat-sifat batuan dan fluida yang serupa mendukung analisa engineering, dan 2. Proyek improved recovery tersebut pasti akan dilakukan Reserves yang akan diambil dengan improved recovery methods yang perlu melalui keberhasilan serangkaian tes digolongkan sebagai proved hanya Setelah produksi yang cukup baik dari
reservoir itu, baik dari pencontohan (representative pilot) maupun dari yang sudah terpasang (installed program), dan proyek improved recovery tersebut pasti akan dilakukan. http://riahani.blogspot.com/2011/05/cadangan-minyak.html
DECLINE CURVE DECLINE CURVE Metode untuk mengestimasi cadangan suatu reservoir dapat dikategorikan dalam dua bagian, yaitu; berdasarkan karakteristik reservoir dan berdasarkan prilaku produksi reservoir (reservoir production performance). Estimasi cadangan reservoir berdasarkan karakteristik reservoir misalnya dengan metode volumetrik, sedangkan estimasi cadangan reservoir berdasarkan prilaku produksi reservoir dengan menggunakan metode decline curve. Estimasi cadangan dengan decline dapat dilakukan hanya dengan terlebih dahulu melakukan peramalan produksi sampai batas ekonomi limitnya. Peramalan produksi sampai batas ekonomi limitnya didasarakan hubungan antara laju alir untuk setiap waktu (qt vs t, Gambar 3.1) dan hubungan antara laju alir setiap waktu dengan kumulatif produksinya (qt vs Npt, Gambar 3.2). Gambar 3.1. Grafik Laju Produksi Vs Waktu2) Gambar 3.2. Grafik Laju Produksi Vs Produksi Kumulatif2) Pada umumnya sumur produksi akan ditinggalkan pada saat biaya untuk memproduksikan lebih besar dari keuntungan yang diperoleh. Prinsip ini adalah prinsip ekonomi limit; biaya produksi harus sama dengan pendapatan yang diterima. Kerugian secara ekonomi akan terjadi jika tetap melanjutkan produksi diluar statemen ini. Dasar estimasi cadangan dengan decline curve terletak pada besarnya ekonomi limitnya. Besarnya ekonomi limit ini juga menentukan umur produksi dan jumlah cadangan minyak yang akan diproduksikan. 3.1. Pengertian OOIP dan Cadangan Reservoir Pada mulanya hidrokarbon terbentuk dari bahan organik pada batuan induk (source rock). Karena proses penekanan maka hidrokarbon pada batuan induk tersebut berpindah ke batuan waduk (reservoir rock) yang selanjutnya akan bermigrasi melalui jalur migrasi (carrier rock) ke suatu perangkap (trap). Pada lapisan atas perangkap reservoir ini terdapat batuan penyekat (cap rock), sehingga dapat dikatakan dengan kondisi tersebut diatas maka hidrokarbon tersebut tidak dapat lagi berpindah kecuali ada energi luar yang melakukannya.
Gambar 3.3 Akumulasi Minyak dan Gas Bumi pada Perangkap Antiklin dan Proses Migrasi dari Minyak dan Gas Bumi3) 3.1.1. Estimasi Jumlah Minyak Mula-mula di Reservoir (Estimated Original Oil in Place –OOIP) Estimated Original Oil in Place (Ni) adalah estimasi jumlah total hidrokarbon mulamula yang terperangkap dalam reservoir, baik yang bisa diproduksikan maupun yang tidak dapat diproduksikan (Gambar 3.3). 3.1.2. Estimasi Jumlah Cadangan Minyak yang Bisa Diproduksikan (Estimated Ultimate Recovery -EUR) Estimated Ultimate Recovery (EUR) adalah estimasi jumlah cadangan minyak yang bisa diproduksikan sesuai dengan teknologi, kondisi ekonomi dan peraturanperaturan yang ada pada saat itu dan diproduksikan sampai batas ekonominya. Definisi ini dengan memperhitungkan pemikiran-pemikiran berikut: • Pertama, untuk menyatakan bahwa banyaknya minyak dan gas bumi sebagai cadangan maka minyak dan gas bumi itu haruslah diproduksikan. • Kedua, minyak dan gas bumi harus secara ekonomis menguntungkan untuk diproduksikan dengan teknologi yang ada pada saat diproduksikan. • Ketiga, dikarenakan minyak dan gas bumi belum diproduksikan dan tidak memungkinkan untuk dilihat atau diukur kedalam reservoir minyak dan gas bumi maka satu-satunya cara hanyalah melakukan estimasi atau perkiraan. • Keempat, dikarenakan cadangan yang ada adalah cadangan sisa, maka akan ada ukuran waktu produksi yang berhubungan setiap cadangan yang diperkirakan. 3.1.3. Estimasi Cadangan Sisa (Estimated Remaining Reserve -ERR) Dalam penulisan ini, yang dimaksud dengan Estimated Remaining Reserve (ERR) adalah estimasi cadangan yang masih tertinggal di reservoir yang dapat diproduksikan dengan teknologi yang ada. Ditinjau dari konsep decline curve , estimated remaining reserve adalah equivalen dengan estimasi produksi kumulatif sampai ekonomi limitnya tercapai (Npt→a). Salah satu konsep dasar dari peramalan metode decline curve adalah tidak ada perubahan metode produksi, jadi jumlah total estimasi produksi kumulatif sampai ekonomi limitnya tercapai bukanlah nilai akhir yang bisa diproduksikan dari sumur produksi karena jika metode produksinya dirubah (misalnya dengan metode EOR), maka akan ada cadangan sisa lagi yang akan bisa diproduksikan, dimana besarnya tergantung dari jumlah minyak mula-mula (Ni) yang ada didalam reservoir dan teknologi yang digunakan. 3.1.4. Produksi Kumulatif (Cumulative Production) Produksi kumulatif atau Actual Cumulative Production (Npt) adalah jumlah hidrokarbon yang telah diproduksikan sampai waktu t.
3.1.3. Recovery Factor (RF) Recovery Factor (RF) adalah perbandingan antara estimated ultimate recovery (EUR) dengan estimated original oil in place (Ni). (3-1) Perhitungan estimasi jumlah cadangan minyak yang bisa diproduksikan (EUR) dapat dilakukan dengan membuat persamaan matematis yaitu: EUR = Cum + ERR (3-2) Gambar 3.4. Grafik Profil Kumulatif Produksi Vs Laju Alir Dimana: EUR = Estimated Ultimate Recovery Cum = Actual Cumulative Recovery ERR = Estimated Remaining Reserved dalam konteks decline curve, EUR adalah Npa, Cum adalah Npt, ERR adalah Npt→a, maka : EUR = Npt + Npt→a (3-3) Dimana harga Npt didapat dari data produksi dan Npt→a dari hasil plot antara laju produksi pada setiap waktu t (qt) dengan kumulatif produksi setiap waktu t (Npt). 3.2. Peramalan Produksi Dengan Decline Curve Estimasi cadangan reservoir dan peramalan produksi yang akan datang adalah bagian penting daripada proses evaluasi pada industri minyak dan gas bumi, tapi pekerjaan tersebut bukanlah hal yang mudah untuk dilakukan dan membutuhkan suatu ketelitian. Kedua masalah tersebut kemungkinan dapat diselesaikan dengan metode-metode perhitungan yang ada (misalnya: Material Balance, decline curve dan Simulasi Reservoir). Metode material balance dan simulasi resevoir kemungkinan tidak dapat dilakukan dikarenakan beberapa data yang dibutuhkan tidak tersedia, perhitungan dibatasi oleh waktu yang ada atau adanya kebutuhan yang mendesak terhadap informasi yang diinginkan. Untuk itu dibutuhkan suatu metode yang dapat digunakan dengan cepat tanpa mengabaikan keakuratan atau kualitas dari output yang dihasilkan, dimana metode tersebut adalah Decline Curve. Decline Curve (analisa kurva penurunan produksi) adalah salah satu metode untuk melakukan peramalan produksi yang akan datang dimana konsep dasarnya adalah trend atau pola produksi dimasa lampu diperkirakan akan terjadi juga dimasa yang akan datang. Decline curve adalah metode yang paling umum digunakan dalam peramalan produksi karena mempunyai beberapa kelebihan-kelebihan disamping beberapa kelemahannya. Kemudahan untuk mendapatkan data yang dibutuhkan, kemudahan untuk memplot data, hasilnya berbasiskan waktu dan kemudahan untuk melakukan analisa adalah kelebihan-kelebihan dari decline curve. Adapun kelemahannya adalah dibutuhkan paling sedikitnya enam bulan data sejarah produksi (lebih baik minimal 2 tahun), dan tidak dapat digunakan untuk perubahan
metode produksi. Decline curve, seperti yang digunakan saat ini adalah plot laju produksi vs waktu dan plot laju produksi vs kumulatif produksi pada semilog, log-log maupun pada kertas spesial dengan skala yang sudah pasti tapi yang paling umum adalah pada semilog. 3.2.1. Ekonomi Limit Suatu keputusan untuk meninggalkan suatu sumur produksi seharusnya berdasarkan suatu hubungan yang relevan antara pendapatan (revenue) dan pengeluaran (expenses or cost). Persamaan berikut ini dapat digunakan untuk menghitung laju produksi yang dapat digambarkan sebagai pendapatan (revenue) didalam US Dollar adalah sama dengan pengeluaran (cost). Kondisi ini disebut sebagai ekonomi limit (the economic limit). (3-4) Dimana: = economic limit, bbl/day OPC = monthly operating cost, $/month SP = sales price (harga jual), $/bbl 3.2.2. Nominal dan Effective Decline Effective decline rate per unit waktu adalah laju penurunan produksi dari q¬i menjadi qt selama selang waktu tertentu (1 bulan atau 1 tahun) dibagi dengan laju produksi mula-mula, atau secara matematis bisa dituliskan sebagai berikut: (3-5) Dimana: qi = laju produksi mula-mula q = laju produksi pada waktu t De = effective decline rate Nominal (atau continuous) decline rate adalah negative slope dari kurva yang ditunjukkan hasil plot antara laju produksi (q) vs waktu (t), seperti yang ditunjukkan Persamaan 3-6, berikut: (3-6) Dimana: D = Nominal decline rate, 1/waktu (selalu positif) dq/dt = perubahan laju produksi akibat bertambahnya waktu Nominal decline rate selalu berubah dengan bertambahnya waktu kecuali pada tipe constant percentage decline dimana harga D adalah konstan. Hubungan antara effective decline rate dengan nominal decline rate akan dibahas pada masingmasing tipe kurva penurunan produksi. 3.2.3. Jenis Decline Curve Pada saat ini persamaan kurva penurunan produksi ada tiga tipe yaitu; exponential
decline curve, hyperbolic decline curve dan harmonic decline curve. 3.2.3.1. Exponential Decline Curve Biasanya suatu garis lurus akan dihasilkan jika laju produksi (q) diplot dengan waktu (t) pada kertas semilog tapi hasil plot antara laju produksi (q) dan kumulatif produksi (Np) akan menghasilkan garis cembung seperti terlihat pada Gambar 3.5. Keadaan ini sering disebut sebagai sebagai exponential decline. Exponential decline biasa juga disebut sebagai constant percentage decline karena terminologi ini telah digunakan sejak awal tahun 1900 an dimana baik exponential decline maupun constant percentage decline akan menunjukkan suatu garis lurus pada kertas semilog jika harga laju alir (q) di plot dengan waktu (t).
Gambar 3.5. A. Bentuk Exponential Decline, Laju produksi (q) Vs Waktu (t) B. Bentuk Exponential Decline, Laju produksi (q) Vs Kumulatif Produksi (Np) Persamaan exponential decline pada kertas semilog dapat dituliskan sebagai berikut: (3-7) dan nominal exponential decline rate-nya adalah: (3-8) Jika ekonomi limitnya diketahui ( ) maka dapat diketahui umur produksi hingga batas perolehan akhir (ultimate recovery reserve) yaitu: (3-9) Dimana: = laju produksi pada waktu t, vol/unit time = laju produksi pada mula-mula, vol/unit time = laju produksi abandonment, vol/unit time D = nominal exponential decline rate, 1/time t = waktu (time) ta = umur produksi (time) e = bilangan logaritma natural, (2,71828…) Apapun unit yang digunakan tidak masalah selama unit q dan unit qi adalah sama demikian juga D dan t haruslah sama. 1. Hubungan Laju Produksi dengan Nominal dan Effective Decline Persamaan 3-8, memperkenalkan nominal decline rate (D). Jika berbicara mengenai data produksi, secara tak langsung akan berpikir tentang effective decline rate, dimana effective decline rate didefinisikan sebagai berikut: (3-10) Dari Persamaan 3-7, dan Persamaan 3-10, maka akan dapat dicari hubungan antara nominal dan effective decline sebagai berikut:
Untuk t = 1 periode ( 1 tahun atau 1 bulan), misalnya 1 bulan (3-11) (3-12) Nominal decline sebagai fungsi dari effective decline ditunjukkan dengan Persamaan 3-13, berikut: (3-13) atau effective decline sebagai fungsi dari nominal decline ditunjukkan dengan Persamaan 3-14, berikut: (3-14) Pada dasarnya untuk menghitung laju produksi pada waktu t, baik dengan metode nominal decline maupun dengan effective decline akan memberikan hasil perhitungan yang sama. Contoh berikut akan memberikan gambaran tentang hal tersebut: Dari data produksi diketahui sumur “x” telah mengalami penurunan produksi dari 500 bopd menjadi 450 bopd selama 1 bulan. Dari data produksi tersebut hitung laju produksinya setelah 11 bulan kemudian, dengan menggunakan nominal exponential decline maupun dengan effective decline sebagai berikut: Perhitungan dengan Nominal Decline: qi = 500 bopd q = 450 bopd t = 1 mo D= D = 0,10536/month laju produksi pada saat akhir 1 tahun
141,2 bopd Perhitungan dengan Effective Decline: = De dikonversikan ke tahun: 1 - Dey = (1-Dem)12 1 - Dey = (1-0,1)12 Dey = 0,7176/year laju produksi pada saat akhir 1 tahun 141,2 bopd 2. Produksi Kumulatif Evalusi tentang produksi minyak akan lebih menarik jika berbicara tentang berapa jumlah minyak yang terproduksi setiap tahunnya daripada laju produksi setiap hari ataupun setiap bulannya. Produksi kumulatif untuk setiap waktu t dapat dilakukan dengan menggabungkan Persamaan 3-7, untuk setiap perubahan waktu (dt) yaitu:
(3-15) q pada Persamaan 3-15, digantikan dengan q pada Persamaan 3-7, maka: (3-16) Jika diintegralkan: (3-17) (3-18) (3-19) dimana merupakan q pada Persamaan 3-7, sehingga Persamaan 3-19, berubah menjadi: (3-20) Perhitungan dibawah ini akan membantu memudahkan pemahaman dari Persamaan 3-20, yaitu: Dari data produksi diketahui sumur “x” telah mengalami penurunan produksi dari 500 bopd menjadi 450 bopd selama 1 bulan. Dari data produksi tersebut hitung kumulatif produksi untuk 1 tahun. qi = 500 bopd q = 450 bopd D= D = 0,10536/month D = 0,10536 D = 1,26/year Maka: 0,145 MMSTB Harap diingat bahwa perhitungan kumulatif produksi adalah dengan faktor pembaginya adalah nominal decline (D) bukan effective decline (De) karena akan memberikan hasil yang berbeda dan salah. 3.2.3.2. Hyperbolic Decline Pada hyperbolic decline, jika data produksi dan waktu diplot pada skala semilog akan memberikan garis yang melengkung tapi jika data produksi diplot dengan kumulatif produksi akan menghasilkan bentuk yang cembung (Gambar 3.6). Persamaan hyperbolic yang sering digunakan untuk decline curve adalah: (3-21) Dan nominal decline rate adalah: (3-22) Jika ekonomi limitnya diketahui ( ) maka dapat diketahui umur produksi hingga batas perolehan akhir (ultimate recovery reserve) yaitu: (3-23) Dimana: q = laju produksi pada waktu t, vol/unit waktu qi = laju produksi awal pada waktu t = 0, vol/unit waktu Di = laju decline mula-mula (t = 0), 1/waktu
b = hyperbolic exponent t = waktu ta = t abandonment Harga b pada Persamaan 3-22, adalah angka yang menunjukkan type dari decline curve, dimana jika b = 0, maka tipe kurvanya adalah exponential decline, sedangkan jika b = 1, maka tipe kurvanya adalah harmonic decline, dan jika b > 0 atau b 1, maka type kurvanya adalah hyperbolic decline.
Gambar 3.6. A. Bentuk Hyperbolic Decline, Laju produksi (q) Vs Waktu (t) B. Bentuk Hyperbolic Decline, Laju produksi (q) Vs Kumulatif Produksi (Np)
1. Hubungan Laju Produksi dengan Nominal dan Effective Decline Pada hyperbolic decline, nilai Di pada Persamaan 3-22, adalah nominal decline rate pada waktu t = 0. Dikarenakan decline rate akan berubah dengan bertambahnya waktu maka nilai D yang konstan pada exponential decline akan berubah menjadi hyperbolic decline. Untuk menghitung effective decline rate maka gunakan Persamaan 3-5 dimana harga qi dan q dipisahkan dalam satu periode waktu (misalnya: 1 tahun). (3-24) Dan nominal decline rate-nya adalah: (3-25) 2. Produksi Kumulatif Sama halnya pada exponential decline, produksi kumulatif pada hyperbolic decline juga dapat ditentukan dengan menggabungkan Persamaan 3-21, untuk setiap perubahan waktu (dt) yaitu: (3-26) Subtitusikan harga q pada Persamaan 3-21, maka: (3-27) Integralkan Persamaan 3-27 untuk b>0 dan b 1, maka: (3-28) Persamaan 3-28, disederhanakan: (3-29) Masukkan harga batas atas = t dan batas bawah = 0, maka: (3-30) Dari aturan pangkat logaritma , gantikan harga qi dengan , maka: (3-31) Pindahkan harga kedalam tanda kurung, maka: (3-32) Dari persamaan matematika dan , maka: (3-33)
Dari Persamaan 3-21, , maka: (3-34) Kalikan dengan angka dan kalikan juga dengan angka , akan didapat hasil akhir, yaitu: (3-35) Persamaan 3-35, dapat digunakan untuk setiap harga b, termasuk harga b = 0 (exponential decline) kecuali untuk b =1. 3.2.3.3. Harmonic Decline Curve Pada harmonic decline, jika data produksi dan waktu diplot pada skala semilog akan memberikan garis yang melengkung, hampir sama dengan hyperbolic decline tapi hasil plot antara laju produksi dengan kumulatif produksi akan memberikan garis lurus. Gambar 3.7. A. Bentuk Harmonic Decline, Laju produksi (q) Vs Waktu (t) B. Bentuk Harmonic Decline, Laju produksi (q) Vs Kumulatif Produksi (Np) Persamaan harmonic yang sering digunakan untuk decline curve adalah: (3-36) Dan nominal harmonic decline rate adalah: (3-37) Jika ekonomi limitnya diketahui ( ) maka dapat diketahui umur produksi hingga batas perolehan akhir (ultimate recovery reserve) yaitu: (3-38) Dimana: q = laju produksi pada waktu t, vol/unit waktu qi = laju produksi awal pada waktu t = 0, vol/unit waktu Di = laju decline mula-mula (t = 0), 1/waktu b = harmonic exponent = 1 t = waktu ta = t abandonment 1. Hubungan Laju Produksi dengan Nominal dan Effective Decline Untuk menghitung effective decline rate maka gunakan Persamaan 3-5 dimana harga qi dan q dipisahkan dalam satu periode waktu (misalnya: 1 tahun). (3-39) Dan nominal decline rate adalah: (3-40) 2. Produksi Kumulatif Sama halnya pada exponential decline, produksi kumulatif pada hyperbolic decline juga dapat ditentukan dengan menggabungkan Persamaan 3-36, untuk setiap perubahan waktu (dt) yaitu: (3-41)
Subtitusikan harga q pada Persamaan 3-36, untuk b = 1, maka: (3-42) Misalkan : (3-43) (3-44) (3-45) (3-46) (3-47) Dari rumus integral , maka: (3-48) Atau: (3-49) 3.2.4. Tahapan Menentukan Tipe Decline Curve Dengan Metode Ekstrapolasi Kurva Fit Untuk melakukan peramalan produksi dengan decline curve haruslah terlebih dahulu mengekstrapolasikan trend perubahan suatu sumur produksi sampai batas ekonominya dimana sebelum melakukan ekstrapolasi harus terlebih dahulu menentukan jenis curvaturenya untuk menentukan apakah dalam melakukan peramalan menggunakan type eksponential, harmonic atau hyperbolic. Metode Ekstrapolasi Kurva Fit adalah satu dari beberapa metode untuk menentukan jenis dari decline curve, dimana prinsip dari metode ini adalah dengan mengasumsikan harga b dari 0 sampai dengan 1. Langkah-langkah untuk menentukan jenis decline curve dengan metode ekstrapolasi kurva fit ini adalah sebagai berikut: 1. Buat tabulasi bentuk spreadsheet harga laju produksi (q) dan waktu (t) 2. Ambil dua titik pada kurva dekat daerah ekstrim (misalnya: t1, q1 dan t2, q2) 3. Tentukan harga Di, dimana : Exponential Hyperbolic Harmonic 4. Berdasarkan harga Di tentukan harga q pada waktu t, dimana: Exponential Hyperbolic Harmonic 5. Tentukan jenis kurva dengan menggunakan chi-square test, suatu test untuk mengetahui perbedaan data perkiraan terhadap data aktual, dimana persamaan chi-square test tersebut adalah: (3-50) 6. Harga X2 yang paling kecil menunjukkan derajat kesalahan yang paling kecil dari aktualnya. 7. Pilih harga poin 6 ini sebagai tipe decline curve-nya. 3.2.5. Peramalan Produksi Dengan Decline Curve Dari Commingle Production Dengan Metode Kapasitas Aliran (KH)
Pada dasarnya lapisan reservoir yang berlapis (multi layer reservoir) dapat diproduksikan secara bersama-sama. Pola produksi ini dikenal dengan sebutan ”commingle production”. Perhitungan produksi dengan decline curve dari suatu sumur berlapis haruslah dengan terlebih dahulu melakukan alokasi produksi dari masing-masing lapisan yang ada pada reservoir. Salah satu metode pengalokasian produksi adalah dengan metode kapasitas aliran (kh). Metode kapasitas aliran (kh) didasarkan atas besarnya kapasits aliran (kh), dimana besarnya kontribusi masing-masing lapisan ditentukan berdasarkan besarnya permeabilitas dan ketebalan masing-masing lapisan. Perhitungan besarnya kontribusi aliran dari masing-masing lapisan didasarkan pada asumsi-asumsi berikut: • Alirannya radial dengan jari-jari pengurasan (re) yang sama • Draw down pressure (Pe – Pwf) pada tiap lapisan adalah sama • Faktor volume formasi dari minyak (Bo) dan viscositas minyak ( ) adalah sama • Skin faktor (S) diabaikan Dengan asumsi-asumsi tersebut maka persamaan Darcy untuk sistem aliran radial dapat digunakan sebagai dasar perhitungan alokasi aliran dengan metode kapasitas aliran (kh) sebagai berikut: (3-51) Dimana: qo = Laju alir minyak, STB/day ko = Permeabilitas efektif minyak, md Pe = Tekanan pada saat r = re Pwf = Tekanan alir dasar sumur pda saat r = rw re = Jari-jari pengurasan sumur, ft rw = Jari-jari lubang bor, ft = Viscositas minyak, cp Bo = Faktor volume formasi minyak, bbl/stb Metode produksi dengan commingle production hanya mencatat satu nilai laju alir dari beberapa lapisan, jika diasumsikan ada 3 lapisan dari satu sumur maka perhitungan laju alir dari masing-masing lapisan dapat ditulis dengan persamaanpersamaan berikut: (3-52) Dari Persamaan 3-51, maka dapat dilakukan penjumlahan kedalam Persamaan 3-52, sebagai berikut: (3-53) (3-54)
Berdasarkan Persamaan 3-54, dapat dibuat persamaan kontribusi aliran sebagai berikut:
(3-55) Jadi, untuk menghitung kontribusi aliran untuk lapisan 1 dapat dilakukan dengan persamaan berikut: (3-56) Dimana: FC = Kontribusi aliran, fraksi 3.3. Tahap-Tahapan Pengerjaan Tahap-tahapan dalam melakukan peramalan produksi dan perhitungan cadangan dengan decline curve adalah sebagai berikut: 1. Pengolahan data lapangan 2. Perhitungan alokasi produksi untuk sumur dengan metode produksi commingle. (Sub bab 3.2.5., dan Persamaan 3-56) 3. Analisa data • Plot laju produksi (qo) Vs waktu (t) pada grafik semilog • Pemilihan Periode (Trend) Produksi untuk analisa dengan dasar pemilihan periode analisa sebagai berikut: - Tidak ada penutupan sumur dalam waktu yang lama - Tidak ada penggantian metode produksi - Adanya grafik penurunan produksi - Jumlah sumur produksi sebaiknya tidak bertambah dan tidak berkurang • Penentuan Type Decline Curve Dengan Ekstrapolasi Kurva Fit - Penentuan Harga Nominal Decline (Di) dan Expected Value (Fi) - Pengujian Fi dengan Metode Chi-Square test 4. Peramalan produksi • Penentuan ekonomi limit • Peramalan laju produksi (qo vs t) • Peramalan Kumulatif Produksi (qo vs Np) 5. Penentuan umur produksi Umur produksi sampai batas ekonomi limitnya dapat dicari dengan Persamaan 3-9, Persamaan 3-23, dan Persamaan 3-38 masing-masing untuk tipe exponential, hyperbolic, dan harmonic. 6. Perhitungan cadangan • ERR, Persamaan 3-20, Persamaan 3-35, dan Persamaan 3-49 masing-masing untuk tipe exponential, hyperbolic, dan harmonic. • EUR (Persamaan 3-2 atau Persamaan 3-3) Diagram alir tahap-tahapan dalam melakukan peramalan produksi dan perhitungan cadangan dengan decline curve dapat dilihat pada Gambar 3.8. Gambar 3.8. Diagram Alir Peramalan Produksi Dengan Metode Decline Curve dan Estimasi Jumlah Cadangan Minyak Pada Blok Q22 Lapisan “S” Lapangan Limau. http://gede-siddiarta.blogspot.com/2011/10/decline-curve.html
