1056_Kuliah RESERVOIR REKAH ALAM.pdf

download 1056_Kuliah RESERVOIR REKAH ALAM.pdf

of 81

Transcript of 1056_Kuliah RESERVOIR REKAH ALAM.pdf

  • 1RESERVOIR REKAH ALAM(2 SKS)

    RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM(2 SKS)(2 SKS)

    OLehOLeh ::Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT

  • 2Deskripsi Mata Kuliah

    Memahami tentang sistem Reservoar Rekah Alam baik asal usul serta perilaku reservoarnya.

  • 3Kompetensi Mata Kuliah1. Mengetahui definisi Reservoar hidrokarbon

    yang terdiri dari komponen-komponen : wadah, isi dan kondisi.

    2. Memahami karakteristik Reservoar Rekah Alam serta pengklasifikasiannya.

    3. Mampu menganalisa data hasil uji sumur pada Reservoar Rekah Alam.

    4. Memahami konsep fraktal untuk pendekatan pada Reservoar Rekah Alam.

    5. Memahami Perilaku Reservoar Rekah Alam

  • 4LITERATUR

    1. Aguilera Roberto : Naturraly Fractured Reservoirs2. TD Van Golf-Racht : Fundamentals of Fractured Reservoir Engineering

    3. J. Feder : Fractals4. Peitgen, Jurgens, Saupe : Fractals for The Classroom

    5. Dr. Ir. Doddy Abdassah : Analisis Transien Tekanan

    6. Paper dan Journal

  • 5PENILAIAN

    1. Kehadiran dan keaktifan dikelas 5 %

    2 Kuis 5 %

    3 Tugas 20 %

    4 Ujian Tengah Semester 30 %

    5 Ujian Akhir Semester 40 %

    Jumlah 100 %

  • 6MATERI KULIAH

    1. Pendahuluan Latar Belakang Asal Mula Reservoir Rekah Alam Aspek Geologi

    2. Karakteristik Reservoir Rekah Alam Storage Capacity Interflow Porosity Fracture Permeability Klasifikasi Reservoir Rekah Alam

  • 7MATERI KULIAH (Lanjutan)

    3. Well Testing Metode Pollard-Pirson Metode Warren & Root Kazemi de Swaan Metode Dyes and Johnson Odeh Type Curve

    4. Perilaku Reservoir PI tinggi Qo tinggi Waktu Produksi Singkat

    5. Pendekatan dengan Konsep Fraktal Pada Reservoir Rekah Alam

    Geometri Fraktal Dimensi Fraktal Kurva Triadic Koch

  • 8PENDAHULUAN

    Th 1956, Knebel dan Rodriques-Eraso

    Melaporkan 41% UR berasal dari RRA

    Th 1975, Mc Naughton dan Garb

    Produksi minyak dari RRA melebihi 40x109 STB

  • 9Gb 1. Lokasi Geografis Reservoir Rekah Alam raksasa di

    dunia (After McNaughton & Garb)

  • 10

    Di dunia :

    Asmari Lime stone di Iran dan beberapa lap di IrakRecovery minyak 30x109 STB

    Aguila Field di LibyaDari Fractured sandstone dan Fractured Carbonate

    Lacq Gas Field di PrancisRecovery gas 8x1012 (dari fractured carbonate)

    Lapangan di Venezuela Dari Fractured Igneous dan Metamorphic rock danLimestone (Recovery melebihi 1,5 x 109 STBO)

    Sphraberry di Texas

    Basement Oil Field di California

    Oil & Gas Field di Foot Hill Alberta, Canada

  • 11

    Di Indonesia :

    Salawati, Walio Irian Jaya

    Rama, Krisna Lepas pantai laut Jawa

    Camar Lepas pantai Madura

    Lapangan Jatibarang Cirebon

  • 12

    ASAL MULA RESERVOIRAkibat proses : KelarutanAir yang bersifat asam akan melarutkan limestone dan dolomit sekunder

    DolomitisasiPerubahan dari Calcite (CaCO3) menjadi Dolomit {CaMg(CO3)2}2 CaCO3 + MgCl2 CaMg(CO3)2 + CaCl2Vb mengkerut menjadi besar

    Aktivitas TektonikRekahan dan sesar disebabkan oleh aktivitas tektonik

    %13

  • 13

    TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH

  • 1RESERVOIR REKAH ALAM(Kuliah kedua)

    RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM((KuliahKuliah keduakedua))

    OLehOLeh ::

    Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT

  • ASPEK GEOLOGI

    Reservoir Rekah Alam sbg tempat akumulasi HK

    Reservoir HK :

    Source Rock

    Batuan Reservoir

    Batuan Penyekat

    Trap

    Fluida HK

  • Source Rock

    Tempat terbentuknya HK

    Organic (tumbuhan yang teralterasi oleh P & T dan bakteria)

    Sulit untuk diidentifikasi dikarenakan biasanya mengandung HK yang tidak menampakkan tanda-tanda yang nyata

    Bagaimanapun source rock biasanya dekat dengan reservoir HK

    Snider mengindikasikan bahwa source rock utama adalah Shale diikuti oleh Limestone.

  • Batuan Reservoir

    Merupakan lapisan yang bersifat porous dan permeabel.Oleh karenanya diperlukan untuk menentukan besarnya porositas batuan secara akurat, hal ini berhubungan dengan perhitungan Hydrocarbon-in-placeSedangkan permeabilitas merupakan parameter penting dalam perhitungan Flow Capacities

    Batuan beku, sedimen atau metamorf dapat bertindak sebagai batuan reservoir asalkan mempunyai sifat porous dan permeabel. Namun demikian kebanyakan akumulasi HK didunia banyak terdapat pada batuan pasir (sandstone) dan batuan karbonat (carbonate rocks)

  • Batuan Penyekat (Seal Rock)

    Seal rock akan membatasi gerak fluida HK dalam batuan reservoir disebabkan oleh sifat yang dimilikinya yaitu permeabilitasnya sangat rendah. Biasanya seal mempunyai sifat plastis

    Kebanyakan seal dijumpai pada shale diikuti oleh carbonate dan evaporites

  • Trap (Perangkap)

    Trap dibentuk oleh material yang kedap sehingga tidak dapat dilalui/dilewati oleh fluida HK yang mana material tsb mengelilingi batuan reservoir pada permukaan tertentu.

    Trap sendiri dibentuk secara struktural dan stratigrafi ataupun kombinasi keduanya.

  • Landes memberikan klasifikasi tentang trap :

    Structural traps dry synclines anticlines salt-cored structures hydrodynamic Fault

    Stratigraphics traps varying permeability caused by

    sedimentation varying permeability caused by ground water varying permeability caused by truncation

    and sealing

  • KONSEP GEOLOGI

    Pengertian Rekahan

    Rekahan :

    Patahan (fault) : ada pergerakan/perpindahan

    Joint :tidak ada pergerakan

  • Rekahan :

    Dari sudut pandang geo-mekanika suatu rekahan terjadi dimana permukaan batuan kehilangan daya kohesi pada materialnya, yang menghasilkan suatu pecahan.

    Secara umum rekahan dapat berupa patahan ataupun joint.

    Rekahan dapat juga didefinisikan lebih umum sebagai diskontinyuitas yang mana memecahkan lapisan batuan menjadi blok-blok berupa : cracks, fissures, joints atau apapun yang menunjukkan tidak adanya pergantian paralel dengan bidang diskontinyu.

  • Asal Mula Rekahan

    Menurut definisi bahwa rekahanmerupakan pecahan sebagi akibat hilangnyadaya kohesi sepanjang bidang yang memisahkan material kedalam bagian yang diskrit, kelanjutan dari proses ini lebihkomplek pada batuan sediment.

    Hal ini disebabkan bahwa lingkungangeologi sangat berperan dalampengembangan proses perekahan

  • Gbr 3. Visualisasi dari lapisan yang tidak terekahkan ( a dan c) dan lapisan terekahkan (b).

    Pada gambar 3, lapisan b terjadi kehilangan daya kohesi pada lower stress daripada lapisan a dan c. Oleh karenanya lapisan b akan terekahkan.

  • Rekahan yang berasal sebagai akibat stress yang mana mengurangi dari daya kohesi batuan dapat dihubungkan dengan berbagai kejadian geologi adalah :

    Diastrophism, yaitu lipatan dan patahan Deep erosion of the overburden, yang

    menyebabkan perbedaan stress pada batuan melalui bidang yang lemah.

    Penyusutan volume batuan sebagai hasil dari berkurangnya kandungan air ketika berhubungan dengan shale atau shaly sand.

    Penyusutan volume batuan sebagaimana akibat variasi temperatur pada batuan beku.

  • TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH

  • 1RESERVOIR REKAH ALAM(Kuliah ketiga)

    RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM((KuliahKuliah ketigaketiga))

    OLehOLeh ::

    Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT

  • 2Mekanika Batuan

    Pada kondisi reservoir volume batuan pada dasarnyadalam keadaan stress yang diakibatkan oleh tekananoverburden, tekanan yang membatasi batuan, tekanan fluida (pori-pori) dan juga gaya tektonik.

    Berikut ilustrasi dari elemen-elemen stress

    Gambar 4.

    Elemen-elemen stress dan bidang rekah

  • 3 Komponen stress utama adalah ,dan berturut-turut stress

    terbesar, intermediate dan terkecil. Seringkali dari ketiga stress ini, stress vertikal berkaitan dengan tekanan overburden (beban dari batuan diatasnya) sementara stress-stress horisontal dan sebagai hasil compressive stress atau tension stress.

    12 3

    1

    2 3

  • 4Pengujian material batuan

    Prosedur pengujian yang paling umum dari rock failure adalah conventional triaxial test. Percobaan dilakukan pada sample silinder yang dikenai gaya aksial (stress utama maksimum ) sepanjang sumbu silinder dan terhadap arah lateral tekanan fluida yang membatasi silinder ( sehinggakedua stress minimum adalah sama , = )2 3

    Gambar 5.

    Model pada Triaxial Test

    1

  • 5 Prosedur umum adalah dengan menerapkan tekananhidrostatik sama dengan tekanan fluida yang membatasinya (confining pressure) dan selanjutnyauntuk menambah axial loading dengan caramempertahankan confining pressure tetap.

    Prosedur ini menghasilkan yield dan ultimate strength bertambah sbgaimana confining pressure bertambah.

    Gambar berikut adalah plot antara perbedaan stress terhadap longitudinal strain untuk

    berbagai confining pressure yang berbeda.31

  • 6Gambar 6.Plot antara terhadap strain pada

    berbagai confining pressure.31

  • 7 Pada confining pressure yang rendahrekahan-rekahan yang rapuh diperolehkarena perbedaan strength ketika retakanterjadi, sementara untuk confining pressure yang tinggi deformasi yang besardapat terjadi tanpa adanya perbedaanstrength.

    Pola rekahan sangat dipengaruhi oleh confining pressure. Lihat gbr 7)

  • 8Gambar 7. Hasil Triaxial testing untuk berbagai confining pressure (kg/cm2).3

  • 9 Utk confining pressure yang rendah (< 35 kg/cm2) rekahan yang terjadi tidak beraturan (kasus 1)

    Utk confining pressure diatas 35 atau 100 kg/cm2rekahan akan terbentuk seperti pada kasus 2.

    Pada confining pressure diatas 200 kg/cm2 rekahanrekahan akan saling berpotongan secara simetri(kasus 3).

    Untuk penambahan lebih lanjut dari confining pressure (300 - 700 kg/cm2) rekahan akan terjadiseperti pada kasus 4,

    Sedangkan pd confining pressure yang tinggi(> 1000 kg/cm2) rekahan tidak akan berkembanglagi.

  • 10

    Rekahan rekahan yang terjadi akibatkejadian geologi.

    Rekahan sebagaimana didefinisikan oleh Stearns dan Friedman terjadi akibat suatu kondisi stress. Tipe rekahan demikiandisebut conjugate.

    Seperti dalam gambar 8 pola rekahan terdiri dari left lateral shear fracture dan right lateral shear fracture sebagai hasildari stress utama terbesar bersamaan dengan rekahantransversal.

    Pola rekahan dari conjugate shear fracture membentuk sudut60o. Keuntungan dari pola ini adalah cukup mengenal hanyasatu orientasi dari sistem rekahan untuk membentuk polasecara keseluruhan dari rekahan dan distribusi stress.

    Sebaliknya orthogonal fracture dengan membentuk sudut padaperpotongannya sebesar 90o akan menghasilkan lebih darisatu keadaan stress sekalipun ia merupakan rekahan akibatproses geologi yang umum untuk kedua kelompok atau rekahan.

  • 11

    Gambar 8. Conjugate dan Orthogonal Fracture

    berdasarkan sumbu Lipatan.

  • 12

    TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH

  • RESERVOIR REKAH ALAM(Kuliah keempat)

    RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM((KuliahKuliah keempatkeempat))

    OLehOLeh ::

    Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT

  • 2Rekahan versus Patahan

    Untuk memahami kejadian dari ketiga stress utama

    ( ) mempengaruhi berbagai deformasi geologi dapat dilihat pada distribusi stress yang dihubungkan dengan patahan dan shear fracture.

    321 >>

    Gambar 9. Patahan a) Extension danNormal Fault

    b) Compression dari Inverse Fault.

  • 3Kasus 1 :Bila stress utama mempunyai orientasi vertikaldan mempunyai orientasi horisontal (gbr. 9.)akan menghasilkan patahan normal dimana duapatahan conjugate dengan sudut 60o. Ilustrasi ini menunjukkan patahan terbentuk olehextension. Jadi seperti pada pemahaman sebelumnyabahwa stress terbesar mendekati vertikal dan samadengan overburden stress, sementara stress terkecil

    akan horizontal.Hubungan antara selama proses perekahan mempunyai variasi kisaran sebagai berikut :

    113 31

    21

    1

    32 dan

    1

    3 31 dan

  • 4Kasus 2 :

    Selama sejarah geologi ketika lapisan dipendekkan oleh pengaruh pelipatan, stress terkecil, akan vertikal sementara stress, terbesar akan horisontal, sehingga variasi kisaran menjadi

    Hasil dari kejadian tersebut adalah inverse faulting sebagai compression yang diakibatkan dan overburden .

    331 3 2

    1

    3

    3 1

    1

  • 5Kasus 3 :

    Gambar 10 menunjukkan dan adalah horisontal sedangkan vertical stress adalah . Compression diikuti oleh shear fracturing yang terjadi.

    1 32

    Gambar 10.

    Compression danshear fracturing

  • 6EVALUASI KUANTITATIF DARI PEREKAHAN

    Suatu analisa dari produktivitas perekahan sebagai fungsidari zona yang terekahkan telah dikembangkan oleh MURRAY di Dakota Utara.

    Metoda teoritis yang dikembangkan mencoba untukmenghubungkan antara perekahan, porositas danpermeabilitas yang berhubungan dengan ketebalan batuan dankelengkungan struktur.

    Gambar 11.

    Cross section darilipatan (Murray).

  • 7Gambar 11. menunjukkan cross section dari

    lipatan yang mengalami perekahan.

    Bila suatu lapisan dengan ketebalan H terlipat

    dan membentuk lengkungan dengan jari-jari

    R, selanjutnya perekahan akan menghasilkan

    suatu rekahan dengan masing-masing interval

    dimana luasan/perpanjangan rekahan

    bertambah dengan bertambahnya jari-jari R.

    S

  • 8Porositas

    Adalah volume pori-pori dibagi dengan volume bulk Volume pori-pori rekah dengan melihat gbr 11 :

    (1)

    Sedangkan volume bulk :

    (2)

    Sehingga porositas menjadi :

    (3)

    [ ]22

    )( 2 =

    +=

    HxHRHRVpf

    ( )[ ]2

    22

    2 +=

    ++=

    HRHxHRHRVB

    HRH

    VV

    B

    pff +

    ==

    2

  • 9Karena kelengkungan kurva jarijari kurva R berharga jauh lebih besar daripada ketebalan lapisan H (R>>H) maka persamaan selanjutnya dapat ditulis sebagai berikut :

    (4)

    Apabila R dinyatakan sebagai :

    (5)

    Sehingga :

    (6)

    RH

    f 2

    ( )22 /1

    dxzdR =

    == 2

    2

    21

    dxzdH

    VV

    B

    pff

  • 10

    Permeabilitas Rekahan

    Permeabilitas rekahan dapat diperoleh dengan menggunakanaliran dalam single fracture dengan suatu variable b :

    (7)

    Total rate Q menjadi :

    (8)

    Bila b = aH (a adalah konstanta), selanjutnya :

    (9)

    dydpbbq

    1

    12 x 1 x

    2

    =

    ==HH dHb

    dydpdHqQ

    0

    2

    0 121

    dydpHadHH

    dydpa

    aQ H 4812

    43

    0

    33

    ==

  • 11

    Filtration velocity untuk flowing section S adalah :

    (10)

    Permeabilitas dpt diperoleh dg menghubungkan H, R dan

    yg diperoleh dari persamaan (6) dan (10) menghasilkan :

    (11)

    Yang dapat disederhanakan sebagai berikut :

    (12)

    dimana : e adalah interval rekahan, ft

    Kf dalam mD

    dydpHa

    SSQV

    48 x

    1 43==

    2

    2

    dxzd

    3

    2

    22

    3

    2

    2

    2

    2

    481

    x48

    =

    =

    dxzdHe

    dxzdH

    HSK f

    23

    2

    2

    2

    211 x x

    4810 x 2 e

    dxzdH

    HSK f

  • 12

    Minimum fracturing stressDinyatakan dengan menghubungkan antara stress utama , elasticity modulus E, ketebalan H dan jari jari R,

    dimana = pseudo-curvature

    Untuk limestone harga kritis berkisar .

    Berdasarkan pada batas empirik tersebut perekahan dapat

    berkembang bila ratio 1/E lebih besar dari .

    1

    > 2

    2

    1 dxzdHE

    2

    2

    dxzdH

    410

    410

  • 13

    Contoh :

    Diketahui reservoir dolomitic sandstone dengan ; K < 1 mD sementara saturasi air sangat tinggi. Produktivitas sumur menjadi tidak berkaitan dengan variasi litologi karena sumur-sumur yang berasal dari lapisan pasir menjadi buruk (poorest), sumur-sumur yang terbaik terletak dalam lapisan pasir yang tipis. Oleh karenanya produktivitas sumur dikontrol oleh perekahan. Dari reservoir ini mempunyai ketebalan 20 ft dan average curvature 5 x 10-5 sehingga ;

    = 20 x 5 x 10-5 10-3

    Bila interval rekahan dianggap e = 0,5 ft maka permeabilitas rekahan menjadi :

    % 65 =

    2

    2

    dxzdH

    mDmDK 5010x 5,0x 10 x 2)( 9211 ==

  • 14

    TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH

  • 1RESERVOIR REKAH ALAM(Kuliah kelima)

    RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM((KuliahKuliah kelimakelima))

    OLehOLeh ::

    Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT

  • SIFAT SIFAT FISIK BATUAN

    Pada reservoir rekah alam hanya beberapa parameter yang akan dibahas disini, meliputi porositas dan permeabilitas, sebagaimana dalam sifat rekahan atau sistem matriks-rekahan.

    Tetapi porositas matriks dan permeabilitas matriks tidak dibahas disini karena keduanya merupakan sifat-sifat fisik batuan reservoir konvensional.

    Juga review dari kompresibilitas dari sistem matriks-rekahan dan saturasi fluida sistem, karena kedua parameter ini akan mempengaruhi storage capacity dari aliran transientnya.

  • POROSITAS

    Batuan reservoir yang terekahkan tersusun dari 2 (dua) sistem porositas, yaitu (gbr 12) :

    Intergranular yang dibentuk oleh ruangan kosong antara butiran-butiran dari batuan, selanjutnya disebut porositas primer.

    Tersusun oleh ruangan kosong dari rekahan dan vug, selanjutnya disebut porositas sekunder.

  • Gambar 12. Visualisasi ruangan pori-pori yang membentuk porositas primer dan porositas sekunder.

  • Porositas sekunder biasanya dijumpai dalam batuan yang kompak, brittle rock yang secara relatif rendah dari porositas intergranular, seperti limestone yang kompak, shale, shaly sandstone, siltstone dsb.

    Porositas sekunder biasanya disebabkan oleh rock fracturing, jointing dan dissolution oleh sirkulasi air.

  • Sering porositas sekunder berkurang terhadap waktu akibat penggantian/diisi oleh sebagian mineral-mineral yang lebih muda dari pada yang terdapat dalam matriksnya.

    Mineral-mineral ini adalah hasil dari dissolution (pelarutan) dan precipitation (pengendapan). Pada batuan karbonat seperti limestone dan dolomit, pelarutan channel dan vug terjadi selama pelapukan atau pemampatan/pengendapan dalam cekungan sedimen.

  • Definisi double porosity (porositas ganda)

    Pada reservoir yang terekahkan porositas total ( )

    adalah hasil dari penjumlahan porositas sekunder dan

    porositas primer,

    Pengertian porositas total ini sama dengan definisi statis dari

    rock storage atau ruangan kosong total.

    Dari sejumlah besar pengukuran di laboratorium pada berbagai

    tipe batuan porositas rekahan lebih kecil dibandingkan dengan

    porositas matriks.Kedua porositas tersebut dinyatakan dengan definisi konvensi-onal yaitu :

    : vol. ruangan matriks kosong/vol. bulk total

    : vol. ruangan rekahan kosong/vol. bulk total

    t

    21 +=t

    12

  • Gambar 13. Skematis porositas ganda.

  • Dalam kaitan dari porositas matriks ( ) dan

    porositas rekahan ( ), dalam kenyataannya bahwa

    porositas matriks hanya berhubungan dengan matriks batuan yaitu :

    Sementara porositas rekahan :

    Dalam hal ini porositas primer sebagai fungsi dari

    porositas matriks dinyatakan sebagai berikut :

    mf

    matriksbulk .volmatriks dari kosongruangan vol.

    =m

    f 2

    ( ) m 21 1=

  • Sedangkan porositas primer efektif yang mengandung

    fasa minyak adalah :

    Porositas ganda sangat berperan dalam evaluasi dinamik yang berhubungan penyimpanan fluida dalam batuan, yang selanjutnya dinyatakan sebagai storage capacity. Parameter tersebut dinyatakan dengan mengkombinasikan parameter yang menunjukkan total

    ekspansi dan atau kapasitas kompresi dari fluida dan volume ruangan kosong.

    ( ) ( )wimeff S= 11 2,1

  • Waldschmitt mengusulkan untuk batuan karbonat yang mengan-dung vug disebabkan oleh dissolution atau fossiliferous terbagi dalam beberapa katagori :

    Non vuggy tanpa true vug Vuggy no filling batuan yang tidak mempunyai crystal (tdk

    terisi kristal) lining dalam vug, dimana matriks membentuk dinding dari vug

    Vuggy partly filled Vug yang terlapisi keseluruhan atau sebagian dengan mineral yang sama atau berbeda dari matriksnya.

    Vuggy, filled Vug yang secara keseluruhan diisi oleh mineral yang sama atau berbeda dari matriksnya.

    Fossiliferous batuan yang mengandung fosil dengan sel-sel kecil kelompok ini dibagi lagi kedalam porositas intercrystalline dari matriks seperti good (baik), fair(sedang) dst.Dimana sel dari fosil-fosilnya tidak hancur dan disusun dari butiran karbonat yang lebih tipis daripada dalam matriksnya. Sel dari fossilnya telah dirusak oleh rekristalisasi dari karbonat asalnya.

  • Analisa kuantitatif dari porositas rekahan,

    Secara umum evaluasi dari porositas total dengan menggunakan prosedur tidak langsung (logging) atau dengan prosedur langsung yaitu analisa core tidak menghadirkan suatu kesulitan khusus, tetapi agak sulit untuk membedakan porositas primer dari porositas sekunder.

    f

  • Evaluasi Empiris

    Harga porositas sekunder akan memberikan respon yang berbeda dalam hal vug atau rekahan. Rekahan dapat dikelompokkan kedalam; Macrofracture, adalah rekahan dimana lebar

    rekahan (dari bagian yang terbuka) berkembang melalui berbagi lapisan.

    Microfracture (fissure) adalah rekahan dengan lebar rekahan sempit (bagian yang terbuka) dan terbatas sering dibatasi oleh lapisan tunggal.

    Baik Macrofracture atau Microfractureakan tergantung pada tipe dan kondisi stress dari batuannya.

    f

  • Porositas sekunder yg paling mungkin berkisar : Macrofracture networke -

    Isolated fissures -

    Fissure network -

    Vugs (dalam bat.Kars) -

    Porositas sekunder maksimum berdasarkan besarporositas total juga diberikan dari berbagai korelasiyang dapat disimpulkan sebagai berikut :

    %05.01. =f%01.001. =f

    %201. =f%3.1. =f

    %10 bila 1.0max < ttf

  • Dipandang dari rock storage keakuratan evaluasi merupakan kepentingan yang sangat terbatas karena biasanya diabaikan ketika dibandingkan dengan porositas matriks.

    Tetapi dari sudut pandang storage capacityterutama yang berkaitan dengan masalah aliran transient, ketepatan harga dapat berperan penting.

    Sehingga penting untuk mengevaluasi harga hanya bila harga sangat kecil ( ) hanya

    bila harga sangat kecil ( ).

    f

    f

    ft %5

  • TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH

  • 1RESERVOIR REKAH ALAM

    (Kuliah keenam)RESERVOIR REKAH ALAMRESERVOIR REKAH ALAM

    ((KuliahKuliah keenamkeenam))

    OLehOLeh ::

    Dr. Ir. Dr. Ir. DyahDyah RiniRini RatnaningsihRatnaningsih, MT, MT

  • 2dari analisa core

    Evaluasi porositas total ( ) dari batuan yang terekahkan menggu-nakan prosedur konvensional tidak mengalami masalah,terutama bila porositas rekahan diabaikan dibandingkan dgn porositas matriksnya

    Prosedur berikut digunakan Atkinson dalam studinya di reservoir Ellenburger, Texas Barat : Dua atau empat core yang tersedia dalam kondisi beku direndam dalam

    toluol dalam ekstraktor air Dean-Stark yang telah dimodifikasi sesuai tujuannya.

    Air yang telah terekstraksi diukur setelah 24 jam. Core dikeringkan dan selanjutnya ditimbang dalam keadaan vaccum sebelum

    disaturasi dengan air, dan volume batuan diukur.Prosedur tersebut untuk menentukan saturasi air pada core sementaraporositas total terkoreksi ( ) diperkirakan pada sampel secaraindividual. Hasil dari contoh core ( tanpa vug dan rekahan) mewakiliporositas matriks.

    Informasi yang diperoleh dari core reservoir Ellenburger

    menghasilkan bahwa porositas total rata-rata ( = 3.3 %).

    ft

    t

    t

    mf

  • 3Gb. 14 a. Porositas ,

    dan vs depth.

    t mf

    Gb. 14.b. Hubungan vs

    dan vs .

    m tf t

  • 4versus fracture opening b dan areal

    fracture density , AfD

    Apabila fracture opening rata-rata dan volumetric fracture

    density diperoleh dari analisa core ,harga secara langsung

    dapat diperoleh.

    Sedangkan volumetric fracture density dinyatakan dengan

    persamaan berikut :

    dimana harga S menyatakan area kontak antara rekahan dan

    satuan bulk volume.

    f

    b

    BfD V

    SV 2/1=

  • 5 Untuk menyatakan volume pori maka luasan permukaan harus dikalikan dengan lebar rekahan yang terbuka, b (fracture opening), sehingga :

    Dalam hal fracture opening tidak seragam maka harus dihitung harga rata-ratanya, .

    Contoh :

    Bila harga rata untuk VfD dan b masing-masing adalah

    VfD = 40 m2/m3 dan b 0.08 mm

    Porositas rekahan menjadi :

    bVV

    bS

    bulkvolvoidsvol

    fDB

    f x

    21

    ===

    b

    % 32.010 x 2.3cm

    1 0.4 x cm10 x 8.0 33 === f

  • 6dari analisa sayatan tipis

    Pada kasus evaluasi porositas rekahan dengan injeksi fluida kedalam pori-pori maka perilakunya mirip dengankalau injeksi fluida pada pori-pori intergranular yangbesar. Pada batuan yang sangat porous, kesalahan pengukuran porositas total akan terjadi dengan metodekonvensional adalah sama besarnya dengan porositas rekahannya.

    Ketidakpastian evaluasi akan bertambah bila sampelterlalu kecil yaitu jauh lebih kecil daripada jarakantara dua rekahan yang ada. Untuk mengatasi hal ini dilakukan dengan analisa sayatan tipis.

    f

  • 7Dengan melihat kembali definisi porositas rekahan berikut :

    VolbulkopeningareaFracture

    VbulkfractureVol

    VbulkVvoid

    f x

    ===

    Gbr 15. Visualisasi rekahan yang terjadi pada blok.

  • 8Dari gambar 15 diatas dapat dinyatakan bahwa :

    Untuk n rekahan sejajar satu dengan yang lain :

    dimana a adalah panjang dari rekahan tunggal dan lT panjang

    total rekahan.

    Secara umum dalam masing-masing bagian harga bm dan lT akan

    dievaluasi sebaik pada permukaan bagian yang tipis.

    Untuk n bagian yang tipis harga porositas fracture rata-rata adalah :

    Sab

    Lb

    haLhab mmm

    f x

    cos/ x x cos x===

    SlbAb

    Sabn T

    mfDmm

    f === x x x

    =

    =

    ==n

    i i

    n

    i imff

    S

    b

    1

    iT,1 ,l x

  • 9dari data struktur geologi

    Seperti yang telah dikemukakan oleh Murray yaitu :

    dimana :

    H : ketebalan lapisan.

    : kelengkungan struktur (turunan kedua dari profil

    struktur).

    f

    = 2

    2

    dxzdHf

    ][ 22

    dxzdH

  • 10

    Evaluasi dari triaxial core testing

    Kondisi lingkungan (kedalaman, temperatur) sebaik dengan kejadian geologi (patahan, lipatan) mempengaruhi besarnya stress yang aktif dalam batuan reservoir. Karena tekanan pori-pori P akan berkurang selama deplesi reservoir, suatu modifikasi dalam net overburden diperlukan.

    Dalam rangka meniru kondisi reservoir, suatu test laboratorium triaxial biasanya dilakukan dengan mencatat harga porositas versus tekanan net overburden. Hasilnya dinyatakan sebagai pengurangan relatif dalam porositas

    versus . Secara umum hasilnya menunjukkan suatu variasi penting dari porositas relatif pada rendah. Pada harga tinggi dari net overburdenvariasi yang sangat kecil dari porositas relatif didapatkan.

    f

    P

    ( ) oo / ( )P( )P

  • 11

    Gambar 16. Variasi dari vs .(Abgrall, courtesy IFP)

    ( ) oo / ( )P

  • 12

    Dengan mempertimbangkan bahwa bagian paling akhir dari kurvamewakili zona dimana variasi porositas relatif mengacu pada pori-pori rekahan, olehkarenanya dimungkinkan untuk mengevaluasi porositas rekahan dengan membuat ekstrapolasi garis lurus pada = 0.

    Pada gambar 16 dimana suatu sampel dari batuan Courtenarytelah diuji ( ). Hasil ekstrapolasi garis lurus pada = 0 menghasilkan harga = 0.025;dimana sehingga;

    ( )P

    mD 265K %; 8.9 ==o( )P ( ) oo /of =

    % 245.0098.0 x 025.0 ==f

  • 13

    TE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIHTE R IM A K A SIH

    Kuliah 1Kuliah 2Kuliah 3Kuliah 4Kuliah 5Kuliah 6