Post on 03-Apr-2018
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
1/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 1/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
1. TujuanPengukuran resistivitas formasi di belakang casing, untuk membedakan apakah di formasi terdapat air
garam atau hidrokarbon.
2. Metode dan Persyaratan2.1. Metode
Mengeluarkan arus listrik besar ke casing, yang akan membocorkan sedikit ke formasi. Susunan
elektroda yang dilekatkan ke casing, akan mengukur berapa besar bocornya arus ini, yang akan
menunjukkan resistivitas di belakang casing
2.2. Persyaratan2.2.1. Peralatan harus dikalibrasi untuk perbedaan antara dua segmen, yaitu segmen alat dan
segmen casing
2.2.2. Peralatan menggunakan frekwensi rendah arus AC2.2.3. Tidak ada karat atauscale2.2.4. Resistivitas semen lebih kecil dari resistivitas formasi
3. Prinsip Perhitungan dan Aplikasi3.1. Prinsip Perhitungan
Selama pengukuran, peralatan akan diam untuk semampunya mengurangi suara. Dengan
menggunakan aliran seperti laterolog di open-hole log, arus listrik dikirim melalui wireline ke
peralatan, dan diteruskan ke casing dengan elektroda. Setelah di casing, ia akan mengalir
melalui dua arah ke permukaan. Kebanyakan arus akan lewat casingtetapi sebagian akan bocor
ke formasi. Peralatan ini juga menggunakan tiga elektroda voltage A, B dan C pada casing untuk
mengukur arus yang bocor ke formasi (Gambar 3.1). Arus bocor ini sebanding dengan
konduktivitas formasi. Karena peralatan ini mengukur penurunan voltage di casing, dimana arus
I akan mengalami tahanan dari segmen casing, maka peralatan harus dikalibrasi untuk perbedaan
antara dua segmen tersebut. Hasil output akan sebanding dengan arus formasi I, dan perbedaan
tahanan di casing Rc. Kalau switch dikalibrasi, maka arus dialirkan (garis terputus-putus)
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
2/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 2/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
dengan sumber arus di dalam sumur yang mempunyai jarak kecil antara sumber dan sebaliknya.
Dalam hal ini harga arus formasi I dapat diabaikan dan harga Rc dapat dukur langsung.
Kombinasi kedua pengukuran, akan dapat diturunkan harga resistivitas formasi.
Gambar 3.1 Prinsip Pengukuran Instrumen CHFR
Biasanya formasi akan mempunyai resistivitas ribuan juta kali dari casing. Dalam hal ini volum
batuan akan mengakibatkan perbandingan antara arus di formasi dan arus yang dikeluarkan
sekitar 10-3 sampai 10-5 dan tidak 10-9.
Wireline akan membatasi arus yang bisa dipakai sampai beberapa amper saja, sehingga arus di
formasi hanya beberapa miliamper pula. Karena kita mengukur arus formasi melalui penurunan
di resistan casing (hanya beberapa puluh mikroohms), maka pengukuran sebenarnya dibuat pada
nanoVolt range. Pengukuran pada nanoVolt ini yang menjadi tantangan bagi pembuatan
peralatan ini.
Peralatan akan menggunakan frekwensi rendah arus AC karena bila digunakan arus DC, akan
terjadi polarisasi dan mengarah ke lainnya (drift) untuk pengukuran disini. Skin effectdi casing
( = 10 mm pada 5 Hz) membatasi frekwensi alat hanya beberapa Hertz saja.
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
3/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 3/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
Kontak listrik antara elektroda alat dengan casing penting sekali dan harus stabil selama dua
langkah pengukuran dilakukan. Kalau ada karat atauscale, bisa mempersulit kestabilan ini dan
pengukuran bisa salah.
Gambar 3.2. Efek Semen PadaApparent Resistivity Pada Lapisan Resistivitas Besar.
Sebagai tambahan, arus yang bocor dari casing akan melalui lapisan semen. Kalau resistivitas
semen lebih kecil dari resistivitas formasi, efeknya akan dapat diabaikan (Gambar 3.2). Tetapi
bila resistivitas semen sangat tinggi, ini akan menaikkan resistivitas sistim semen-formasi, dan
akan menaikkan apparent resistivity (total resistivity) seperti terlihat di Gambar 3.3.
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
4/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 4/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
Gambar 3.3. Efek Semen PadaApparent Resistivity Untuk Formasi Resistivitas Rendah.
Gambar 3.4 Koreksi Semen Untuk Casing 7 Dengan Ketebalan Variabel Semennya.
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
5/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 5/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
Efek semen ini dapat dikoreksi seperti untuk open-hole log untuk borehole effect berdasarkan
proses 1-D dan gambar 3.4 memberikan koreksi ini. Tetapi karena pengukuran resistivitas semen
tidak biasa dilakukan, maka terpaksa harus diasumsi. Klein (1993) melakukan studi resistivitas
semen dan mendapatkannya antara 1 dan 10 ohm-m. Dari grafik terlihat bahwa untuk formasi
dengan resistivitas diatas 1 2 ohm-m akibatnya tidak besar.
Selain itu dari pengalaman di lapangan terlihat bahwa efek sekitar dapat diabaikan dibandingkan
dengan open hole log. Casing memberikan kesulitan besar tetapi pada saat yang sama
memberikan arus terfokus ke formasi. Ia juga membuat short-circuit fluida sumur dan juga
formasi diataszone yang diinginkan, sangat mengurangi efeknya.
3.2. Aplikasi3.2.1. Pengawasan Reservoir
Untuk mengawasi pergerakan fluida dan kinerja injeksi, instrumen CHFR dijalankan
sebanyak empat kali dua kali sebelum injeksi air dimulai pada sumur terdekat dan dua
kali setelah injeksi dilakukan (Gambar 3.5).
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
6/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 6/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
Gambar 3.5 Tampilan log CHFR di Abu Dhabi
Hidrokarbon diamati pada dua pelaksanaan pertama, yang direkam sebelum injeksi air
pada sumur injeksi-air pertama. Pada penjalanan alat yang ketiga, dengan injeksi air aktif
300 ft dari sumur observasi, saturasi air meningkat pada interval tertentu.
Hasil logging CHFR, di bagian kiri atas, memperlihatkan harga logging di belakang-
casingdan pembacaan yang lebih mendalam dan akurat dalam menetapkan initial-water
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
7/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 7/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
saturation sebelum melakukan injeksi dan pengawasan perubahan saturasi jauh dari
lubang bor.
3.2.2. Logging untuk evaluasi primerInstrumen CHFR memberikan data resistivitas untuk sumur baru yang sebelumnya tidak
mempunyai data log open-hole. Dalam hal ini, peralatan CHFR dapat digunakan untuk
evaluasi formasi primer. Instrumen CHFR dijalankan setelah liner 5 in. disemen.
Tampilan log secara jelas memperlihatkan interval batu-pasir yang tetap unflushed.Setelah perforasi, zona ini memproduksi minyak-kering sebesar 12,000 B/D.
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
8/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 8/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
Gambar 3.6 Perforasi yang dilakukan pada zona produktif
3.2.3. Penambahan umur ekonomis lapanganInstrumen CHFR dapat mengidentifikasi zona hidrokarbon yang terlewati sebelum
keputusan untuk menutup sumur diambil. Informasi ini akan sangat signifikan dalam
perhitungan ekonomis lapangan. Pada Gambar 3.7, tampilan log membuktikan bahwa
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
9/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 9/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
interval dibawah X720 ft telah kering. Juga diperlihatkan adanya hidrokarbon pada
interval antara X680 dan X700 ft.
Gambar 3.7 Identifikasi zona hidrokarbon
Penjalanan alat ini dilakukan di Bakersfield, California, dimana satu sumur pada
lapangan dengan program injeksi-air ditutup pada tahun 1998 ketika produksi air
mencapai harga yang tidak ekonomis sebesar 1600 BWPD. Pada tahun 2001, sumur ini
kemudian dievaluasi kembali menggunakan instrumen CHFR.
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
10/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 10/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
Plugdiset pada kedalaman X710 ft, dan perforasi dilakukan pada interval antara X680
dan X697 ft. Setelah prosedurwork-over, sumur menghasilkan 300 B/D minyak. Kedua
sumur lainnya di lapangan tersebut juga di-log dengan instrumen CHFR dengan hasil
yang sama. Keputusan untuk mengevaluasi kembali kedua sumur ini terbukti sangat
menguntungkan karena volume minyak komersial yang signifikan dihasilkan dari ketiga
sumur ini (Gambar 3.8).
Gambar 3.8 Perubahan OWC dari lapangan yang diperforasi tersebut.
3.2.4. Akurasi dan presisi
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
11/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 11/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
Akurasi perhitungan CHFR tergantung pada ketebalan dan resistivitas semen. Untuk
semen dengan resistivitas kecil, keakuratan perhitungan sebelum dilakukan koreksi
adalah sebesar 10% pada 1 ohm-m dan meningkat 3% lebih baik sampai 10 ohm-m.
Dengan menggunakan faktor koreksi lingkungan terhadap data log akan meningkatkan
akurai perhitungan jika parameter semen diketahui dengan baik.
Gambar 3.9 Hubungan CHFR Dengan Ketebalan dan Resistivitas Semen
Presisi perhitungan CHFR tergantung pada rasio signal-to-noise dari perhitungan
tegangan (voltage). Pada resistivitas rendah, presisi perhitungan lebih baik dari 1%.
Bila resistivitas tinggi dan ukuran casingyang besar, presisi dapat mencapai 7% (pada
100 ohm-m). Presisi ini dapat ditingkatkan dengan menambah station time, seperti
diperlihatkan pada Gambar 3.10.
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
12/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 12/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
Gambar 3.10 Peningkatan presisi dengan penambahanstation time.
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
13/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 13/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
4. Daftar Pustaka4.1. A New Method for Formation Evaluation, Formation Resistivity Behind Casing, Schlumberger,
June 2003.
4.2. P. Beguin, D. Benimeli, A. Boyd, I. Dubourg, A. Ferreira, A. McDougall, G. Rouault, P. van derWal, Recent Progress on Formation Resistivity Measurement Through Casing, Schlumberger,
March 2000.
7/28/2019 PF20 Cased Hole Formation resistivity.pdf
14/14
PENILAIAN FORMASI NO : PF 20
Cased Hole Formation Resistivity
(CHFR)
Halaman : 14/ 14
Revisi/Thn : 2 / Juli
2003
Manajemen Produksi Hulu
5. Daftar SimbolI = Arus Listrik
I = Perbedaan Arus Listrik antara Dua Segmen Casing
K = Tool Factor
Rc = Casing Resistance
Rc = Perbedaan Resistansi antara Dua Segmen Casing
Rt = Resistivitas formasi
= Skin Effect
X = kedalaman