TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler Rata-
NO : TR 01.03 Halaman : 1 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Rata PENENTUAN DATA TEKANAN KAPILER RATA-RATA
1. TUJUAN Membuat data tekanan kapiler rata-rata yang representatif untuk suatu reservoir dari sejumlah hasil analisis batuan inti (core analysis). 2. METODE DAN PERSYARATAN 2.1. METODE Metode yang digunakan adalah korelasi Leverett J-function dan korelasi Guthrie. 2.2. PERSYARATAN Tidak ada persyaratan khusus. 3. LANGKAH KERJA 3.1. METODE KORELASI LEVERETT J - FUNCTION 1. Siapkan data pendukung. Perlu analisis laboratorium atas beberapa batuan inti yang menghasilkan parameter berikut : - Tekanan kapiler (Pc) terhadap saturasi air (Sw) dari masing-masing batuan inti. - Tegangan permukaan ( σ ). - Permeabilitas masing-masing batuan inti (k) dan harga rata-ratanya ( k ). - Porositas masing-masing batuan inti ( φ ) dan harga rata-rata ( φ ). - Sudut kontak ( θ ). Biasanya tersedia pengukuran σ cos θ. 2. Hitung harga J(Sw) dari masing-masing batuan inti :
J (S w ) =
Pc k ( ) 0. 5 σ cos θ φ
(1)
3. Plot J(Sw) terhadap Sw pada sistem sumbu kartesian. 4. Buat kurva yang mewakili plot J(Sw) terhadap Sw dengan metode least square. 5. Berdasarkan hasil kurva rata-rata J(Sw) pada langkah 4, maka tentukan harga Pc rata-rata sebagai fungsi dari Sw dengan menggunakan persamaan (1), dimana untuk permeabilitas dan porositas digunakan harga rata-ratanya ( k dan φ ). Manajemen Produksi Hulu
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler Rata-
NO : TR 01.03 Halaman : 2 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Rata 3.2. METODE KORELASI STATISTIK GUTHRIE 1. Siapkan data pendukung. Perlu analisis laboratorium atas beberapa batuan inti yang menghasilkan parameter berikut : - Tekanan kapiler (Pc) terhadap saturasi air (Sw). - Permeabilitas masing-masing batuan inti dan harga rata-rata ( k ). 2. Plot Pc terhadap Sw untuk setiap harga k yang berbeda pada satu kertas grafik kartesian. Tarik kurva Pc (Sw) untuk masing-masing harga k. 3. Untuk suatu harga Pc, baca harga k dan Sw. 4. Plot Sw terhadap log k untuk berbagai harga Pc. 5. Tarik garis lurus rata-rata k(Sw) untuk masing-masing harga Pc. 6. Pada hasil plot di langkah 5 tariklah garis sejajar dengan sumbu Sw untuk k = k . Garis ini akan memotong kumpulan garis linear k(Sw) pada Sw dan Pc tertentu. 7. Plot Pc terhadap Sw dari hasil langkah 5 yang merupakan Pc(Sw) rata-rata.
Manajemen Produksi Hulu
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler Rata-
NO : TR 01.03 Halaman : 3 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Rata 4. DAFTAR PUSTAKA 1. Amyx, J. W., Bass Jr., D. M. dan Whiting, R. L.: "Petroleum Reservoir Engineering Physical Properties", McGraw-Hill, 1960.
Manajemen Produksi Hulu
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler RataRata 5. DAFTAR SIMBOL J(Sw)
= Leverett J-Function, tak bersatuan
k
= permeabilitas, cm2 atau mD
Pc
= tekanan kapiler, dyne/cm2 atau psi
Sw
= saturasi air, fraksi
Huruf Yunani :
φ
= porositas, fraksi
σ
= tegangan permukaan, dyne/cm
θ
= sudut kontak, derajat
Manajemen Produksi Hulu
NO : TR 01.03 Halaman : 4 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler Rata-
NO : TR 01.03 Halaman : 5 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Rata 6. LAMPIRAN 6.1. LATAR BELAKANG DAN RUMUS Data tekanan kapiler didapatkan dari analisis batuan inti di laboratorium. Analisis contoh tersebut merupakan bagian yang sangat kecil untuk dapat mewakili reservoir atau formasi secara keseluruhan. Oleh karena itu, seluruh data tekanan kapiler yang diukur dari contoh batuan inti yang berasal dari reservoir tersebut digabungkan dan kemudian ditentukan kurva tekanan kapiler yang mewakili atau representatif untuk reservoir tersebut. Ada dua metode untuk memperoleh kurva tekanan kapiler yang representatif : - Metode Leverett (Leverett J - function) - Metode Statistik - Guthrie A. Metode Leverett Leverett membuat fungsi korelasi yang didefinisikan sebagai berikut :
P J (S w ) = c σ
k φ
0. 5
(2)
dimana : Pc
= tekanan kapiler
σ
= tegangan permukaan
k
= permeabilitas
φ
= porositas
Dapat ditambahkan bahwa apabila digunakan satuan lain yang cocok kecuali di atas, hanya akan menggeser kurva pada sumbu - Y. Beberapa penulis melibatkan "cos θ", dimana θ adalah sudut kontak, sehingga fungsi korelasi Leverett menjadi :
Pc k J (S w ) = σ cos θ φ
0 .5
(1)
Gambar 1 memperlihatkan contoh hubungan antara J(Sw) terhadap Sw dari berbagai formasi.
Manajemen Produksi Hulu
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler Rata-
NO : TR 01.03 Halaman : 6 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Rata B. Metode Statistik - Guthrie Tekanan kapiler merupakan fungsi permeabilitas dan saturasi. Dari berbagai pengamatan, Guthrie mendapatkan bahwa pada suatu harga tekanan kapiler, hubungan antara k dan Sw adalah sebagai berikut : Sw = a log k + C
(3)
Walaupun Sw pada suatu harga Pc juga merupakan fungsi porositas, namun untuk tujuantujuan praktis, hubungan (3) di atas cukup baik untuk digunakan. Dari hubungan tersebut di atas, dapat dibuat plot k terhadap Sw untuk berbagai harga Pc dari contoh batuan yang dianalisis. Hubungan tersebut akan merupakan garis lurus pada kertas semi-log untuk setiap harga Pc tertentu. 6.2. CONTOH SOAL Untuk mengevaluasi sejumlah hasil analisis dari Edward - Formation (Jourdantown Field), digunakan hubungan :
Pc J (S w ) = σ cos θ
k φ
0 .5
(1)
kemudian plot harga J(Sw) terhadap saturasi air. Dari plot tersebut, walaupun "trend" garis korelasi yang didapat cukup baik, ternyata korelasi tersebut akan semakin baik apabila hasil analisis batuan tadi dipisahkan menurut tekstur, yaitu : - limestone cores - dolomite cores - micro granular limestone cores - coarse - grained limestone cores Gambar 2a, 2b, 2c, 2d dan 2e adalah hasil plot J(Sw) terhadap saturasi air. Gambar 3 memperlihatkan hasil pengukuran Pc(Sw) dari sejumlah hasil analisis yang mempunyai harga permeabilitas yang berbeda. Berdasarkan Gambar 3, dapat dibuat korelasi : Sw = a log k + C
(3)
untuk setiap harga tekanan kapiler yang berbeda. Korelasi tersebut dibuat sebagai berikut : - Pada suatu harga Pc, baca harga k dan Sw. - Plot k vs Sw untuk setiap harga Pc yang diambil, korelasi k(Sw) untuk berbagai harga Pc dapat dilihat pada Gambar 4. Manajemen Produksi Hulu
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler RataRata 6.3. GAMBAR YANG DIGUNAKAN
Gambar 1. Contoh J (Sw) terhadap Sw
Manajemen Produksi Hulu
NO : TR 01.03 Halaman : 7 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler RataRata
Gambar 2a. Korelasi Seluruh Hasil Analisa
Manajemen Produksi Hulu
NO : TR 01.03 Halaman : 8 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler Rata-
NO : TR 01.03 Halaman : 9 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Rata
Gambar 2b. Korelasi untuk Batuan Inti Limestone
Manajemen Produksi Hulu
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler Rata-
NO : TR 01.03 Halaman : 10 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Rata
Gambar 2c. Korelasi untuk Batuan Inti Dolomite
Manajemen Produksi Hulu
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler Rata-
NO : TR 01.03 Halaman : 11 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Rata
Gambar 2d. Korelasi untuk Batuan Inti Microgranular Limestone
Manajemen Produksi Hulu
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler Rata-
NO : TR 01.03 Halaman : 12 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
Rata
Gambar 2e. Korelasi untuk Batuan Inti Grained Limestone
Manajemen Produksi Hulu
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler RataRata
Gambar 3. Pc vs Sw untuk Berbagai Harga k
Manajemen Produksi Hulu
NO : TR 01.03 Halaman : 13 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003
TEKNIK RESERVOIR JUDUL : ANALISA BATUAN INTI SUB JUDUL : Penentuan Data Tekanan Kapiler RataRata
Gambar 4. Korelasi k-Sw untuk Berbagai Pc
Manajemen Produksi Hulu
NO : TR 01.03 Halaman : 14 / 14 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003