Download - Modul Ssc Petroforia 2014
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
1/58
1
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
2/58
2
DIREKSI
Rasa syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat
dan rahmatNya kami dapat menyelesaikan Modul Smart Student Competition
PETROFORIA 2014. Modul ini dibuat bertujuan untuk memberikan panduan garis
besar kepada para peserta lomba untuk materi-materi yang akan dilombakan nantinya.
Diharapkan dengan adanya modul ini, para peserta lebih memaksimalkan hasil pada
saat kompetisi Smart Student Competition nantinya. Perlu diketahui modul ini hanya
merupakan gambaran daripada soal-soal yang akan dilombakan sebanyak 65% dari
keseluruhan soal, sedangkan 35% soal tidak berasal dari modul ini. Akhir kata kami
dari panitia Smart Student Competition PETROFORIA 2014 mengucapkan
terimakasih banyak atas partipasinya dalam acara yang akan diselenggarakan .
Selamat berkompetisi , Salam IATMI .
Balikpapan, Februari 2014
Penyusun
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
3/58
3
DAFTAR ISI
BAB I Pengantar Teknik Perminyakan ........................................... 1
BAB II Teknik Geologi ........................................................................ 17
BAB III Teknik Reservoir .................................................................... 23
BAB IV Teknik Pemboran ................................................................... 41
BAB V Well Loging ............................................................................. 46
BAB VI Well Completion & Workover .............................................. 47
BAB VII Petroleum Field Processing .................................................... 51
BAB VIII Tahap Recovery ...................................................................... 52
BAB IX Pengetahuan Umum Industri Migas ..................................... 54
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
4/58
1
BAB I
PENGANTAR TEKNIK PERMINYAKAN
1.1. Kegiatan Industri Migas
Didunia perminyakan ada 3 kegiatan pokok yang dilakukan pada industri
minyak dan gas bumi, yaitu : Kegiatan Hulu (Up-stream), Kegiatan Hilir
(Down-stream), dan Kegiatan Penunjang.
1. Kegiatan Hulu (Up-stream), eksplorasi (mencari keberadaan
hidrokarbon) dan eksploitasi (mengambil hidrokarbon).
2. Kegiatan Hilir (Down-stream), pengolahan/pemurnian, distribusi,
penyimpanan dan transportasi.
3. Kegiatan Penunjang :
Teknis : mesin, listrik, sipil, elektronika, keselamatan kerja,
lindung lingkungan.
Non teknis : personalia, keuangan, administrasi, keamanan,
training.
1.2. Proses Terjadinya Hidrocarbon
Minyak dan gas bumi berasal dari dekomposisi mahluk hidup
(tumbuhan dan binatang) yang mati dan tertimbun dalam lapisan batuan
sedimen beberapa juta tahun yang lalu. Karena adanya tekanan dan
temperatur yang sangat tinggi dalam jangka waktu yang sangat lama maka
material-material organic yang ada akan berubah menjadi minyak dan gas yang
kita temukan pada saat ini. Tempat terbentuknya disebut source rock (batuan
induk) yaitu batuan yang kaya akan material organic. Setelah matang. Maka
HC akan bermigrasikarena adanya perbedaan tekanan. Proses perpindahan HC
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
5/58
2
ini disebut dengan migrasi. HC akan terus bermigrasi hingga menemui trap
atau jebakan (seal rock) yaitu batuan yang impermeable. Setelah terjebak,
maka HC akan terakumulasi dalam lapisan yang disebut dengan reservoir rock
(batuan permeable).
Ada tiga macam teori yang menjelaskan proses terbentuknya minyak dan gas
bumi, yaitu:
1. Teori Biogenetik (Teori Organik)
Menurut Teori Biogenitik (Organik), disebutkan bahwa minyak
bumi dan gas alam terbentuk dari beraneka ragam binatang dan
tumbuh-tumbuhan yang mati dan tertimbun di bawah endapan
Lumpur. Endapan Lumpur ini kemudian dihanyutkan oleh arus sungai
menuju laut, akhirnya mengendap di dasar lautan dan tertutup Lumpur
dalam jangka waktu yang lama, ribuan dan bahkan jutaan tahun.
Akibat pengaruh waktu, temperatur tinggi, dan tekanan lapisan batuan
di atasnya, maka binatang serta tumbuh-tumbuhan yang mati tersebut
berubah menjadi bintik-bintik dan gelembung minyak atau gas.
2. Teori Anorganik
Menurut Teori Anorganik, disebutkan bahwa minyak bumi dan gas
alam terbentuk akibat aktivitas bakteri. Unsur-unsur oksigen, belerang,
dan nitrogen dari zat-zat organik yang terkubur akibat adanya aktivitas
bakteri berubah menjadi zat seperti minyak yang berisi hidrokarbon.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
6/58
3
3. Teori Duplex
Teori Duplex merupakan perpaduan dari Teori Biogenetik dan
Teori Anorganik. Teori Duplex yang banyak diterima oleh kalangan
luas, menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari berbagai
jenis organisme laut baik hewani maupun nabati. Diperkirakan bahwa
minyak bumi berasal dari materi hewani dan gas bumi berasal dari
materi nabati.
Jenis-jenis minyak Bumi :
1. Paraffin
2. Olevin
3. Napthan
4. Aromatik
Perbandingan unsur-unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat
bervariasi .Berdasarkan hasil analisa diperoleh data sebagai berikut :
1. Karbon : 83% - 87%
2.
Hidrogen : 10% - 14%3. Nitrogen : 0,1% - 2%
4. Oksigen : 0,05% - 1,5%
5. Sulfur : 0,05% - 6%
1.3. Petroleum System & Jenis-jenis Trap
Komponen Petroleum System :
1. Adanya batuan Induk (Source Rock), Merupakan batuan sedimen yang
mengandung bahan organik seperti sisa-sisa hewan dan tumbuhan
yang telah mengalami proses pematangan dengan waktu yang sangat
lama sehingga menghasilkan minyak dan gas bumi.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
7/58
4
2. Adanya batuan waduk (Reservoir Rock), Merupakan batuan sedimen
yang mempunyai pori, sehingga minyak dan gas bumi yang dihasilkan
batuan induk dapat masuk dan terakumulasi.
3. Adanya struktur batuan perangkap (Trap), Merupakan batuan yang
berfungsi sebagai penghalang bermigrasinya minyak dan gas bumi
lebih jauh.
4. Adanya batuan penutup (Cap Rock), Merupakan batuan sedimen yang
tidak dapat dilalui oleh cairan (impermeable), sehingga minyak dan
gas bumi terjebak dalam batuan tersebut.
5. Adanya jalur migrasi (Migration Route), Merupakan jalan minyak dan
gas bumi dari batuan induk sampai terakumulasi pada perangkap.
Jenis-jenis trap :
1.1.Struktural Trap
1.2.Stratigraphic Trap
1.3.Combination Trap
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
8/58
5
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
9/58
6
1.4. Eksplorasi
Eksplorasi merupakan kegiatan penting dalam industri migas. Eksplorasi
jangan hanya diartikan sebagai usaha penemuan/penambahan lapangan baru
atau perluasan daerah produksi, tetapi lebih merupakan peningkatan cadangan
minyak bumi. Disiplin ilmu yang dibutuhkan dalam eksplorasi antara lain
Manager, Geologist, Petrophysic, Geophysict, PE/RE, Drilling, Support (IT,
Logistic, Facility)
1. Tahapan Eksplorasi
A. Perencanaan eksplorasi
a. Pemilihan daerah eksplorasi
Keadaan ekonomi
Keadaan geologi
Sosial politik
b. Studi pendahuluan
Ketebalan dan penyebaran sedimen
Stratigrafiregional
Tektonik dan sejarah geologi
B. Operasi survey lapangan
a. Survey Awal
Pemotretan udara
Pemetaan geologi permukaan
Penyelidikan Geofisika
b. Survey Detail
Survey geologi permukaan
Survey Seismik
Survey gravitasi
Pemboran stratigrafi
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
10/58
7
C. Penilaian dan prognosis prospek
a. Penilaian (geologi,ekonomi, logistik dan kesampaian daerah)
b. Prognosis (lokasi yang tepat, kedalaman akhir, latar belakang
geologi, lapisan yang diharapkan, kedalaman puncak formasi
yang ditembus, jenis survey lubang bor/log)
D. Pemboran eksplorasi
a. Penemuan
b. Sumur kosong
c. Kegagalan mekanik
E. Pengembangan dan reevaluasi daerah
a. Geologi Produksi
b. Reevaluasi Daerah
2. Perencanaan eksplorasi meliputi :
A. Pemilihan daerah eksplorasi
Pemilihan daerah eksplorasi juga berhubungan dengan permintaan
daerah kuasa pertambangan yang berlaku terutama untuk
perusahaan minyak dan gas bumi asing. Jadi selain menyangkut
keadaan geologinya, pemilihan daerah ini tergantung dari negara
atau benua tempat dilakukan eksplorasi, di darat atau pantai.
B. Studi pendahuluan
Meliputi studi geologi regional yang manyangkut studi komparatif
atau perbandingan dengan daerah geologi lainnya yang telah
dieksplorasi, struktur yang bertindak sebagai perangkap dan
seterusnya, serta juga memperhatikan feasibility study.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
11/58
8
3. Operasi eksplorasi
a. Survey Geologi Permukaan
Pemetaan geologi pada permukaan secara detail dapat dilakukan
jika memang terdapat singkapan pada rintisan dan juga di
sepanjang sungai.
b. Survey Seismik
Untuk survey detail, metoda seismik merupakan metoda yang
paling teliti dan dewasa ini telah melalupaui kemampuan geologi
permukaan. Metoda yang digunakan adalah khusus metoda
refleksi. Walaupu pemetaan geologi detail terhadap tutupan telah
dilakukan, untuk penentuan kedalaman objektif pemboran serta
batuan dasar dan juga lapisan yang akan menghasilkan minyak.
c. Survey Gravitasi Detail
Survey gravitasi detail kadang-kadang juga digunakan untuk
mendetailkan adanya suatu tutupan (closure), terutama jika yang
diharapkan adalah suatu intrusi kubah garam (salt dome) atau
suatu terumbu, dari stu diharapkan terdapatnya kontras dalam
gravitasi antara lapisan penutup dengan batuan reservoir atau
batuan garam. Metoda ini sudah agak jarang digunakan karena
teknologi seismik sudah semakin maju.
4. Prognosis
Semua prospek yang telah dipilih serta dinilai dalam suatu sistem
penilaian, kemudian dipilih untuk dilakukan pemboran eksplorasiterhadapnya. Maka semua proses ini haruslah diberi prognosis. Yang
dimaksud dengan prognosis adalah rencana pemboran secara terperinci
serta ramalan-ramalan mengenai apa yang akan ditemui waktu
pemboran dan pada kedalaman berapa. Prognosis ini meliputi:
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
12/58
9
a. Lokasi yang tepat
Lokasi ini biasanya harus diberikan dalam koordinat. Untuk
mencegah kesalahan dalam lokasi titik terhadap tutupan struktur,
sebaliknya semua koordinat lokasi tersebutpenentuannya
dilakukan dari pengukuran seismik, terutama jika tutupan
ditentukan oleh metoda seismik. Jika hal ini terjadi di laut
misalnya, maka pengukuran harus dilakukan dari pelampung
(buoy) yang sengaja ditinggalkan di laut pada pengukuran seismik,
juga dari titik pengukuran radar di darat. Setidak-tidaknya
pengukuran lokasi itu harus teliti sekali sebab kemelesetan
beberapa ratus meter dapat menyebabkan objektif tidak
diketemukan.
b. Kedalaman Akhir
Kedalaman akhir pemboran eksplorasi biasanya merupakan batuan
dasar cekungan sampai mana pemboran itu pada umumnya
direncanakan. Penentuan kedalaman akhir ini sangat penting
karena dengan demikian kita dapat memperkirakan berapa lama
pemboran itu akan berlangsung dan dalam hal ini juga untuk
berapa lama alat bor itu ita sewa. Penentuan kedalaman akhir ini
didasarkan atas data seismik, setelah dilakukan korelasi dengan
semua sumur yang ada dan juga dari kecepatan rambat reflektor
yang ditentukan sebagai batuan dasar.
c. Latar Belakang Geologi
Alasan untuk pemboran didasarkan atas latar belakang geologi.
Maka harus disebutkan keadaan geologi daerah tersebut, formasi
yang diharapkan terdapat di daerah tersebut, alasan pemboran
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
13/58
10
eksplorasi di lakukan di daerah tersebut, jenis tutupan prospek dan
juga struktur yang diharapkan dari prospek tersebut.
d. Objektif atau Lapisan Reservoir yang Diharapkan
Ini biasanya sudah ditentukan dari stratigrafi regional dan juga
diikat dengan refleksi yang didapat dari seismik. Objektif lapisan
reservoir ini harus ditentukan pada tingginya kedalaman yang
diharapkan akan dicapai oleh pemboran, hal mana diperoleh oleh
dari perhitungan kecepatan rambat seismik.
e. Kedalaman Puncak Formasi yang akan Ditembus
Juga dalam prognosis ini harus kita tentukan formasi-formasi mana
yang akan dilalui bor, maka kedalaman puncak (batas) formasi ini
harus ditentukan dari batas seismik.
f. Jenis Survey Lubang Bor yang akan Dilaksanakan
Pada setiap pemboran eksplorasi selalu dilakukan survey lubang
bor. Survey meliputi misalnya peng-log-an lumpur, cutting, listrik,
radioaktif, dsb. Sebaiknya pada pemboran eksplorasi dilakukan
survey yang lengkap, selain itu juga harus direncanakan apakah
akan dilakukan pengambilan batu inti (core) atau tidak.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
14/58
11
BAB II
TEKNIK GEOLOGI
2.1. Siklus Batuan
Jenis batuan :
1. Batuan beku: terbentuk dari proses pendinginan dan kristalisasi magma.
2. Batuan sedimen : terbentuk dari proses pelapukan batuan beku atau
metamorf dan mengalami sedimentasi serta litifikasi (sementasi dan
kompaksi).
3. Batuan metamorf : batuan yang mengalami proses metamorphosis /
rekristalisasi akibat tekanan dan suhu yang tinggi serta bahan kimia.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
15/58
12
Pengertian weathering, transportation, deposition, cementation dan
compaction, yaitu :
1. Weathering atau pelapukan yaitu proses perusakan atau penghancuran
batuan yang diakibatkan oleh air, angin, chemical dll
2. Transportation yaitu proses perpindahan/transportasi butiran batuan,
umumnya oleh air, es, angin.
3. Deposition adalah proses pengendapan butiran batuan
4. Cementation adalah proses pengikatan antar butiran.
5. Compaction yaitu proses pemadatan batuan akibat tekanan overburden
(tekanan yang berasal dari beban batuan diatsnya)
2.2. Mineral
Mineral adalah materi penyusun bumi senyawa anorganik yang bersifat solid,
terbentuk secara alami, mempunyai unsur kimia tertentu, sudah memiliki
struktur kristal yang jelas.
7 Sistem Kristal :
1. Reguler/ Kubus / Isometrik
2. Tetragonal (berbintang empat)
3. Heksagonal (berbintang enam)
4. Trigonal
5. Ortorombis (irisan wajik)
6. Monoklin (miring sebelah)
7. Triklin (miring, ketiga arah)
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
16/58
13
7 Skala Mohs :
2.3. Hukum Dasar Geologi
Menurut Poort (1976), dalam geologi dikenal 5 hukum dasar geologi, yaitu :
1. Law of Uniformitarianism, hukum ini menyatakan bahwa keadaan sekarang
merupakan kunci keadaan masa lalu .
2. Law of Original Horizontality, hukum ini menyatakan bahwa pada mulanya
batuan sedimen diendapkan secara horizontal didasar cekungan sejajar
dengan permukaan bumi.
3. Law of Superposition, hukum ini menyatakan bahwa lapisan sedimen yang
paling bawah terendapkan duluan, dan berumur paling tua, sedangkan
lapisan paling atas adalah lapisan paling muda.
4. Principle of Cross-cuting Relationship, hukum ini menyatakan bahwa
batuan yang memotong batuan lain akan berumur lebih muda.
5. Principle of Faunal Succession, hukum ini menyatakan karena evolusi
berbagai fosil yang terawetkan didalam suatu sekuen batuan, kenampakan
fisiknya berubah secara gradual dan teratur sejalan dengan waktu.
Skala kekerasan Nama mineral
1 Talk
2 Gipsum
3 Kalsit
4 Fluorit
5 Apatit
6 Feldspar
7 Kuarsa8 Topaz
9 Korundum
10 Intan
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
17/58
14
2.4. Lingkungan Pengendapan
Sebelum menjadi batuan sedimen, awalnya terjadi proses pengendapan
yang kemudian akan mengalami suatu proses litifikasi membentuk batuan yang
mengeras. Berikut beberapa cara pengendapannya :
1. Pengendapan secara mekanik
2. Pengendapan secara kimiawi
3. Pengendapan secara biologis (organik)
Lingkungan Pengendapan ialah Bagian dari permukaan bumi yang secara fisik,
kimia, biologi dapat dipisahkan dari bagian yang lain yang merupakan tempat
terakumulasinya sedimen.
Secara umum Lingkungan Pengendapan dibagi atas 3 (tiga) bagian yaitu :
1. Continental / Daratan
2. Coastal / Pantai / Transisi
3. Marine / Laut
2.5. Petroleum system element
Departemen Regional dan Petroleum Geologi melakukan penyelidikan
mengenai deep ( arah )struktur geologi. Salah satu prinsipnya adalah untuk
menentukan potensi dari petroleum. Unsur penting dari petroleum system
adalah source rock ( batuan induk ) analisisnya adalah meliputi model dari
petroleum system dan organik matter. dan telah dijelaskan diatas bahwa suatu
Pteroleum System terdiri atas Elements dan Prosses sebagai berikut :
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
18/58
15
1. Elements terdiri dari :
a. Source Rock , biasa disebut batuan induk, merupakan batuan
serpih yang kaya akan zat organik dan biasanya berwarna hitam
atau Suatu batuan yang memiliki hydrocarbon-prone organik yang
berlimpah-limpah
b. Migration Rock, jalan didalam batuan yaitu tempat melaluinya
minyak dan gas yang bergerak dari dari source rock menuju trap.
c. Reservoir Rock , biasa disebut batuan reservoir, merupakan batuan
tempat berkumpulnya minyak dan gas, yang terdiri dari porositas
dan permeability.
d. Seal Rock, merupakan batuan yang non permeable, dimana
minyak dan gas tidak dapat bergerak aktif.
e. Trap, merupakan struktur startigrafi yang memusatkan minyak dan
gas.
2. Proceses terdiri dari :
a. Generation, suatu source rock ke temperatur dan tekanan yang
cukup untuk mengkonversi perihal organik matter ke dalam
hidrokarbon.
b. Migration, berpindahnya hidrokarbon ke luar dari suatu source
rock ke dalam suatu perangkap.
c. Accumulation , suatu volume hidrokarbon yang berpindah tempat
ke dalam suatu perangkap lebih cepat dari kebocoran perangkap
menghasilkan suatu akumulasi.
d. Preservation, hidrokarbon berada didalam reservoir diubah oleh
biodegradation atau water-washing.,
e. Timing, perangkap Format, selama hidrokarbon berpindah tempat.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
19/58
16
2.6. Source Rock
1. Pengertian Source Rock
Source rock atau yang biasa kita dikenal dengan batuan induk. Source
rock sendiri mengandung pengertian yaitu batuan yang dikelilingi
hidrokarbon dan terdiri dari organik matter. Untuk menjadi source suatu
batuan harus memiliki organic content (TOC) yang tinggi. Batuan tersebut
umumnya berbutir halus dan diendapkan dalam lingkungan yang memiliki
kemampuan preservasi terhadap kandungan organik tersebut, umumnya
akan dijumpai pada suatu system pengendapan yang tidak memiliki sirkulasi
terbuka, yang akan menyebabkan terjadinya proses oksidasi dan justru akan
merusak preservasi organic content tersebut.makanya, contoh kalau ada
"danau" yang bersifat euxinic, akan dianggap sebagai source.untuk sistem
petroleum. Sekarang kita melihat dalam sistim suatu terumbu karbonat.
Salah satu syarat untuk terbentuknya suatu komunitas organik yang
akan menyusun terumbu tersebut adalah laut jernih dan terdapat oksigen
yang banyak, hal ini akan menimbulkan situasi lingkungan pengendapan
yang oksidatif, jadinya, organic content-nya tidak akan terpreservasi. Hal ini
menjadi salah satu alasan kuat mengapa jarang sekali suatu tubuh terumbu
menjadi / memiliki source potential yang baik. Meskipun demikian, pada
suatu suksesi pertumbuhan karbonat ada kalanya lingkungannya menjadi
reduktif (euxinic), ini salah satunya dicirikan oleh adanya black shale streak,
dalam log kadang-kadang terlihat memiliki nilai GR yang tinggi. Jika
lapisan ini cukup tebal, bukan tidak mungkin dia akan menjadi semacam
"intra formational" source.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
20/58
17
2. Syarat Terbentuknya Source Rock
Ada beberapa syarat terbentuknya suatu source rock yaitu :
a. Kaya Akan Organik Matter, studi mengenai organik matter biasanya
menggunakan analisa yang berhubung dengan mikroskopik yaitu
mengenai kestabilan organik matter dan geochemical analisis dari
hidrokarbon .Salah suatu anilisis yang biasa digunakan untuk penentuan
adanya organik matter adalah suatu sourve rock harus memiliki total
organic content atau TOC yang tinggi. TOC (kadar) Karbon Organik
Total (Total Organic Carbon) yaitu merupakan presentase berat dari
karbon organik yaitu zat karbon yang berasal dari zat organik dan bukan
berasal dari karbonat misalnya batu gamping. Karbon organik total
berhubungan langsung dengan kadar zat organik total atau kerogen,
yaitu :1,21,6 klai TOC.
b. Memiliki Tipe Kerogen, kerogen adalah zat organik yang tidak larut dan
terdapat pada batuan sedimen yang secara pirolisis dengan temperatur
tinggi akan menghasilkan Hidrokarbon.
tipetipe kerogen adalah sebagai berikut :
Kerogen Type I, Algal (dominan phytoplankton) cenderung
menghasilkan oil (oil prone).
Kerogen Type II, Mixed,Cenderung mengasilkan Kondesat, oil dan
gas
Kerogen Type III, Woody and Coaly, cenderung menghasilkan gas
(gas prone)
Kerogen Type IV, Inert (Kerogen teroksidasi) ,Barren HC
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
21/58
18
3. Memiliki Thermal Marturity
Teori degradasi thermal pembentukan minyak bumi menunjukkan bahwa
minyak bumi hanya bisa terbentuk pada tingkatan pematangan tertentu,
yaitu kombinasi antara temperatur atau lamanya zat organik mengalami
temperatur tersebut. Penentuan LOM akan dibahas dalam konsep
pematangan ( maturation).
Test untuk Termal Maturity dapat dilakukan dengan cara :
T max (dalam pyrolysis)
Vitrinite reflectane (Rv)
Time Temperature Index (TTI)
Spore Color Index (SPI)
Thermal Alteration Index
Coal Rank
4. Cara Terjadinya Source Rock
Secara populer sering dikemukakan, bahwa pembentukan minyak bumiterjadi karena pengonggokan zat organik terutama plankton, pada dasar laut
dan tertimbun dengan sedimen halus dalam keadaan reduksi, sehingga
terawetkan. Hal ini hanya terjadi di cekungan sedimen dimana terdapat
suatu ambang dari laut terbuka, sehingga terdapat suatu keadaan setengah
Euxinic, dengan sedimentasi yang cepat. Dibarengi dengan penurunan, lama
lama kita mendapatkan suatu urutan urutan batuan serpih yang kaya
akan organik dan berwarna hitam yang disebut Source Rock . atau batuan
induk. Karena gradien panas bumi dan gaya tektonik serta pembebanan.,
oleh temperatur yang tinggi dan tekanan, zat organik tersebut diubah
menjadi minyak dan gas bumi dan diperas keluar untuk bermigrasi ke
batuan reservoir.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
22/58
19
Dalam konsepsi populer ini, dipisahkan antara fasies batuan induk, (serpih
diendapkan dalam keadaan reduksi pada dasar laut dalam) dan fasis batuan
reservoir (Pasir, Karbonat) diendapkan dalam keadaan oksidasi , banyak
gelombang dekat pantai, sehingga suatu migrasi jarak jauh diperlukan.
Konsepsi populer ini menimbulkan suatu konsepsi mengenai. Batuan
induk yang dicirikan oleh beberapa sifat tertentu.
Gambar cara terbentuknya suatu source rock
a. Zatzat organik yang hidup dimasa lalu merupakan awal terbentuknya
suatu system petroleum termasuk terbentuknya suatu source rock. Zatorganik ini dapat berupa jasad renik, planton, kerang dsbnya.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
23/58
20
b. Zat organik yang berada dipermukaan laut lama kelamaan mengalami
kematian dan akan menuju ke dasar laut.
c. Zat organik tersebut lama kelamaan mengalami penggogokan sedikit
demi sedikit.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
24/58
21
d. Akibat proses, waktu dan dengan kadar oksigen yang rendah, zat
organik ini mengalami sedimentasi dan tersimpan dalam waktu yang
cukup lama kemudian terawetkan.
e. Karena gradien panas bumi, gaya tektonik, serta pembebanan.oleh
temperatur dan tekanan yang tinggi zat tersebut diubah menjadi minyak
dan gas bumi. Dengan sedimen yang cepat dibarengi penurunan dan
lama kelamaan akan ditemukan urutan batuan serpih yang kaya zat
organik dan berwarna hitam.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
25/58
22
f. Kemudian terbentuklah suatu system petroleum dimana didalamnya
terdapat suatu source rock.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
26/58
23
BAB III
TEKNIK RESERVOIR
3.1. Pengertian
Reservoir Engineering merupakan cabang dari Petroleum Engineering
dengan tugas utamanya adalah peramalan kelakuan reservoir, laju produksi dan
jumlah minyak atau gas yang dapat diproduksikan dari suatu sumur,
sekelompok sumur, ataupun dari seluruh reservoir, di masa datang berdasarkan
anggapan-anggapan yang mungkin, ataupun dari sejarah masa lalunya yang
sudah ada.
3.2. Sifat Fisik Batuan
1. Porositas
Defenisi Porositas Suatu batuan adalah perbandingan antara volume total
pori-pori batuan dengan volume total batuan persatuan volume tertentu .
Porositas batuan reservoir dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
Vb
Vp
Vb
VsVb
dimana :
Vb = volume batuan total (bulk volume)
Vs = volume padatan batuan total (volume grain)
Vp = volume ruang pori-pori batuan.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
27/58
24
Porositas batuan reservoir dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu:
a. Porositas absolut, adalah perbandingan antara volume pori total
terhadap volume batuan total yang dinyatakan dalam persen, atau secara
matematik dapat ditulis sesuai persamaan sebagai berikut :
%100volumebulk
totalporivolume
b. Porositas efektif, adalah perbandingan antara volume pori-pori yang
saling berhubungan terhadap volume batuan total (bulk volume) yang
dinyatakan dalam persen.
%100volumebulk
nberhubungayangporivolume
Berdasarkan waktu dan cara terjadinya, maka porositas dapat juga
diklasifikasikan menjadi dua, yaitu :
a. Porositas primer, yaitu porositas yang terbentuk pada waktu yang
bersamaan dengan proses pengendapan berlangsung.
b. Porositas sekunder, yaitu porositas batuan yang terbentuk setelah
proses pengendapan.
Tipe batuan sedimen atau reservoir yang mempunyai porositas primer
adalah batuan konglomerat, batupasir, dan batu gamping. Porositas sekunder
dapat diklasifikasikan menjadi tiga golongan, yaitu :
a. Porositas larutan, adalah ruang pori-pori yang terbentuk karena adanya
proses pelarutan batuan.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
28/58
25
b. Rekahan, celah, kekar, yaitu ruang pori-pori yang terbentuk karena
adanya kerusakan struktur batuan sebagai akibat dari variasi beban,
seperti : lipatan, sesar, atau patahan. Porositas tipe ini sulit untuk
dievaluasi atau ditentukan secara kuantitatip karena bentuknya tidak
teratur.
c. Dolomitisasi, dalam proses ini batu gamping (CaCO3) ditransformasikan
menjadi dolomite (CaMg(CO3)2) atau berdasarkan reaksi kimia berikut :
2CaCO3 + MgCl3 CaMg(CO3)2 + CaCl2
Besar-kecilnya porositas dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
ukuran butir (semakin baik distribusinya, semakin baik porositasnya),
susunan butir
Porositas (%) Kualitas
05 Jelek sekali
510 Jelek
1015 Sedang
1520 Baik
20 Sangat
bagus
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
29/58
26
2. Permeabilitas
Permeabilitas batuan didefinisikan sebagai ukuran kemampuan media
berpori untuk mengalirkan atau melewatkan fluida.
Secara perkiraan di lapangan dapat dilakukan pemberian semi-kuantitatif
permeabilitas sebagai berikut :
Ketat (tight), kurang dari 5 md
Cukup (fair),antara 510 md
Baik (good), antara 10100 md
Baik sekali (Very good), antara 1001000 md
dL
dPx
kv
dimana :
v = kecepatan aliran, cm/sec
= viskositas fluida yang mengalir, cp
dP/dL = gradien tekanan dalam arah aliran, atm/cm
k = permeabilitas media berpori.
Berdasarkan jumlah fasa yang mengalir dalam batuan reservoir,
permeabilitas dibedakan menjadi tiga, yaitu :
a. Permeabilitas absolut, adalah yaitu dimana fluida yang mengalir
melalui media berpori tersebut hanya satu fasa, misalnya hanya minyak
atau gas saja.
b. Permeabilitas efektif, yaitu permeabilitas batuan dimana fluida yang
mengalir lebih dari satu fasa, misalnya minyak dan air, air dan gas, gas
dan minyak atau ketiga-tiganya.
c. Permeabilitas relatif, merupakan perbandingan antara permeabilitas
efektif dengan permeabilitas absolut.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
30/58
27
3. Saturasi adalah perbandingan antara volume pori-pori batuan yang terisi
fluida formasi terhadap total volume pori-pori batuan atau jumlah kejenuhan
fluida dalam batuan reservoir per satuan volume pori.
3.3. Penentuan Cadangan
Cadangan adalah perkiraan jumlah minyak mentah, gas alam, gas
condensate, fasa cair yang diperoleh dari gas alam, dan material lainnya (mis.
sulfur), yang dianggap bernilai komersial untuk diambil dari reservoir dengan
menggunakan teknologi yang ada pada suatu saat dalam keadaan ekonomi dan
dengan peraturan yang berlaku pada saat yang sama.
3 jenis klasifikasi cadangan :
1. Proved reserves(cadangan terbukti)
2. Probable reserves(cadangan mungkin)
3. Possible reserves(cadangan harapan)
Metode perhitungan cadangan :
1. Merode volumetric: metode yang paling sederhana, dimana reservoir
diasumsikan berupa kubus atau kerucut
2. Metode decline curve: menggunakan kurva yang menunjukkan trend
penurunan/decline
3. Metode material balance : menggunakan prinsip kesetimbangan
material (volume material yang masuk sama dengan volume materialyang keluar)
4. Metode simulasi reservoir : menggunakan software seperti CMG
atau eclipse
5. Metode simulasi monte carlo
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
31/58
28
Jenis-jenis metode eksplorasi migas :
1. Metode seismic: memanfaatkan gelombang suara.
2. Metode gravitasi: memanfaatkan variasi gravitasi
3. Metode magnetic : memanfaatkan susceptibilitas magnetic /
perbedaan gaya magnetik batuan
3.4. Mekanisme Pendorong
1. Water Drive
Pada reservoir jenis water drive ini, energi pendesakan yang mendorong
minyak untuk mengalir adalah berasal dari air yang terperangkap bersama-
sama dengan minyak pada batuan reservoirnya.
Ciri-ciri:
GOR relatif konstan
Penurunan tekanan relatif lambat, tekanan reservoir umumnya diatas
tekanan gelembung, sehingga tidak terdapat gas bebas
WOR pada awal waktu produksi sedikit, tetapi akan terus bertambah
seiring dengan semakin naiknya batas WOC
RF : 35 % - 75 %
Produksi air terus meningkat
2. Solution Gas Drive
Reservoir solution gas drive secara umum merupakan reservoir minyak
jenuh tanpa adanya aquifer, gas cap dan efek gravity drainage. Energi
yang dibutuhkan untuk mengalirkan minyak dari batuan reservoir ke
sumur-sumur produksi berasal dari ekspansi gas terlarut dan tekanan
reservoir mula-mula saja.
Ciri-ciri:
Penurunan laju produksi cepat ( rapid decline)
GOR naik dengan cepat
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
32/58
29
Kelarutan gas dalam minyak turun seiring penurunan tekanan
Saturasi gas akan terus naik hingga melebihi saturasi gas kritis
WOR rendah
3. Gas Cap Drive
Adanya tudung gas awal (initial gas cap) pada puncak zona minyak
dalam suatu reservoir jenuh akan menyebabkan stabilnya laju produksi
minyak dan producing gas-oil ratio selama periode waktu tertentu.
Setelah itu, gas dari tudung gas akan membentuk cone down dan
terproduksi melalui top perforasi dalam sumur-sumur produksi. Laju
produksi minyak akan mengalami penurunan dan producing gas-oil
ratio akan bertambah secara signifikan. Energi pendesakan pada
reservoir gas cap drive ini berasal dari ekspansi tudung gas yang berada
pada struktur atas ( upper zone ) dari reservoir.
Ciri-ciri :
Penurunan Tekanan Relatif Lebih Lambat Bila Dibandingkan
Dengan Solution Gas Drive
Penurunan Laju Produksi Lebih Lambat Bila Dibandingkan Dengan
Solution Gas Drive
Produksi Air Sangat Sedikit ( Mendekati 0 ) & RF = 20% - 40%
4. Segretion Drive
Segregation drive reservoir atau gravity drainage merupakan energi
pendorong minyak bumi yang berasal dari kecenderungan gas, minyak,
dan air membuat suatu keadaan yang sesuai dengan massa jenisnya
(karena gaya gravitasi).
Ciri-ciri:
Produksi air kecil, atau hampir tidak ada
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
33/58
30
Besarnya gravity drainage dipengaruhi oleh gravity minyak,
permeabilitas zona produktip, dan juga dari kemiringan dari
formasinya
Faktorfaktor kombinasi seperti misalnya, viskositas rendah,
specific gravity rendah, mengalir pada atau sepanjang zona dengan
permeabilitas tinggi dengan kemiringan lapisan cukup curam, ini
semuanya akan menyebabkan perbesaran dalam pergerakan minyak
dalam struktur lapisannya
RF bervariasi
5. Combination Drive
Reservoir combination drivemerupakan reservoir dengan gabungan dua
atau lebih mekanisme pendorong yang telah diterangkan diatas.
Reservoir combination drive dapat memiliki solution gas drive dan
water drive sekaligus, atau water drive, solution gas drivedan gas cap
drive sekaligus. Perilaku dari reservoir combination drive lebih sulit
diramalkan dibandingkan reservoir dengansingle drivesaja.
3.5. Karakteristik Reservoir
Karakteristik suatu reservoir sangat dipengaruhi oleh karakteristik batuan
penyusunnya, fluida reservoir yang menempatinya dan kondisi reservoir itu
sendiri, yang satu sama lain akan saling berkaitan. Ketiga faktor itulah yang
akan kita bahas dalam mempelajari karakteristik reservoir. Batuan adalah
kumpulan dari mineral-mineral, sedangkan suatu mineral dibentuk dari
beberapa ikatan kimia. Komposisi kimia dan jenis mineral yang menyusunnya
akan menentukan jenis batuan yang terbentuk.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
34/58
31
Batuan reservoir umumnya terdiri dari batuan sedimen, yang berupa
batupasir dan karbonat (sedimen klastik) serta batuan shale (sedimen non-
klastik) atau kadang-kadang volkanik. Masing-masing batuan tersebut
mempunyai komposisi kimia yang berbeda, demikian juga dengan sifat
fisiknya. Komponen penyusun batuan serta macam batuannya dapat dilihat pada
Gambar 2.1.
Sandstone100 %
Shale100 %
Limestone100 %
LimySandstone
ShalySandstone
SandyLimestone
SandyShale
ShalyLimestone
LimyShale
Gambar 2.1. Di agram Komponen Penyusun Batuan
1. Komposisi Kimia Batuan Reservoir
Unsur-unsur atau atom-atom penyusun batuan reservoir perlu
diketahui, karena jenis dan jumlah atom-atom tersebut akan
menentukan sifat-sifat dari mineral yang terbentuk, baik sifat-sifat
fisik maupun sifat-sifat kimiawinya.
2. Komposisi Kimia Batupasir
Batupasir (sandstone) merupakan batuan yang paling sering dijumpai
di lapangan sebagai batuan reservoir. Batu pasir merupakan hasil dari
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
35/58
32
proses sedimentasi mekanik, yaitu berasal dari proses pelapukan dan
disintegrasi, yang kemudian tertransportasi serta mengalami proses
kompaksi dan pengendapan. Pori-pori pada batupasir terbentuk secara
primer bersamaan dengan proses pengendapan. Setelah pengendapan,
dapat terjadi perubahan pada pori-pori batupasir, yang merupakan
akibat dari sementasi, pelarutan serta proses sekunder lainnya,
sehingga porositas batupasir bersifat intergranular. Berdasarkan
mineral penyusunnya serta kandungan mineralnya, maka batupasir
dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu orthoquartzites, pasir lempungan
(graywacke), dan arkose.
a. Orthoquartzites, orthoquartzites merupakan jenis batuan sedimen
yang terbentuk dari proses sedimentasi yang menghasilkan unsur
silika yang tinggi, tanpa mengalami metaformosa dan pemadatan,
terutama terdiri atas mineral kwarsa (quartz) dan mineral lainnya
yang stabil. Proses metamorfosa adalah proses perubahan mineral
batuan, karena adanya kondisi yang berbeda dengan kondisi awal.
Material pengikatnya (semen) terutama terdiri atas karbonat dan
silika. Orthoquartzites merupakan jenis batuan sedimen yang
relatif bersih yaitu bebas dari kandungan shale dan clay.
b. Graywacke, graywacke merupakan jenis batupasir yang tersusun
dari unsur-unsur mineral yang berbutir besar, yaitu kwarsa, clay,
mika flake {KAl2(OH)2 AlSi3O10}, magnesite (MgCO3), fragmen
phillite, fragmen batuan beku, feldspar dan mineral lainnya.
Indikator yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi batuan
jenis ini adalah adanya mineral illite. Sortasi (pemilahan) butir
pada graywacke tidak bagus karena adanya matriks-matriks
batuan. Hal ini juga menyebabkan berkurangnya porositas
batuannya. Material pengikatnya adalah clay dan karbonat.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
36/58
33
c. Arkose, arkose merupakan jenis batupasir yang tersusun dari
kuarsa sebagai mineral yang dominan, dan feldspar (MgAlSi3O8).
Selain dua mineral utama tersebut, arkose juga mengandung
mineral-mineral yang bersifat kurang stabil, seperti clay
{Al4Si4O10(OH)8}, microline (KAlSi3O8), biotite
{K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2} dan plagioklas
{(Ca,Na)(AlSi)AlSi2O8}. Arkose mempunyai sortasi butiran yang
kurang baik, dengan bentuk butir yang menyudut.
3. Komposisi Kimia Karbonat
Batuan karbonat yang dimaksud dalam bahasan ini adalah limestone,
dolomite, dan yang bersifat diantara keduanya. Limestone adalah
istilah yang biasa dipakai untuk kelompok batuan yang mengandung
paling sedikit 80 % calcium carbonate atau magnesium. Istilah
limestone juga dipakai untuk batuan yang mempunyai fraksi karbonat
melebihi unsur non-karbonatnya. Pada limestone fraksi disusun
terutama oleh mineral calcite, sedangkan pada dolomite mineral
penyusun utamanya adalah mineral dolomite.
a. Limestone, komposisi kimia limestone dapat menggambarkan
adanya sifat dari komposisi mineralnya yang cukup padat, karena
pada limestone sebagian besar terbentuk dari calcite, bahkan
jumlahnya bisa mencapai lebih dari 95%. Unsur lainnya yang
dianggap penting adalah MgO, bila jumlahnya lebih dari 1% atau
2%, maka menunjukkan adanya mineral dolomite.
b. Dolomite adalah jenis batuan yang merupakan variasi dari
limestone yang mengandung unsur carbonate lebih besar dari 50
%, sedangkan untuk batuan-batuan yang mempunyai komposisi
pertengahan antara limestone dan dolomite akan mempunyai nama
yang bermacam-macam tergantung dari unsur yang dikandungnya.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
37/58
34
Batuan yang unsur calcite-nya melebihi dolomite disebut dolomite
limestone, dan yang unsur dolomite-nya melebihi calcite disebut
dengan limy, calcitic, calciferous atau calcitic dolomite. Komposisi
kimia dolomite pada dasarnya hampir mirip dengan limestone,
kecuali unsur MgO merupakan unsur yang penting dan jumlahnya
cukup besar.
4. Komposisi Kimia Shale
Pada umumnya unsur penyusun shale ini terdiri dari lebih kurang 58
% silicon dioxide (SiO2), 15 % alumunium oxide (Al2O3), 6 % iron
oxide (FeO) dan Fe2O3. 2 % magnesium oxide (MgO), 3 % calcium
oxide (CaO), 3 % potasium oxide (K2), 1 % sodium oxide (Na2), dan 5
% air (H2O). Dalam keadaan normal, shale mengandung sejumlah
besar quartz, silt, bahkan jumlah ini dapat mencapai 60%. Pada
keadaan tertentu, beberapa shale bisa mengandung silika dengan
kandungan tinggi yang bukan berasal dari silt. Kandungan silika yang
berlebihan didapatkan pada bentuk kristalin quartz yang sangat halus,
calcedony atau opal. Shale yang kaya besi lebih banyak pyrite atau
siderit, atau silikat besi, yang kesemuanya itu secara tidak langsung
menunjukkan bahwa pada kondisi lingkungan pengendapan paling
tidak terjadi penurunan atau bahkan kekurangan unsur silika.
3.6. Komposisi Kimia Hidrokarbon
Bentuk dari senyawa hidrokarbon merupakan senyawa alamiah, dapat
berupa gas, cair atau padatan tergantung dari komposisinya yang khusus serta
tekanan dan temperatur yang mempengaruhinya. Endapan hidrokarbon yang
berbentuk cair dikenal sebagai minyak bumi, sedangkan yang berbentuk gas
dikenal sebagai gas bumi.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
38/58
35
Hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri dari atom karbon dan hidrogen.
Senyawa karbon dan hidrogen mempunyai banyak variasi, yang berdasarkan
jenis rantai ikatannya dibagi menjadi dua golongan, yaitu :
1. Golongan Asiklik, hidrokarbon jenis ini mempunyai rantai ikatan
antar atom yang terbuka, terdiri dari hidrokarbon jenuh dan
hidrokarbon tak jenuh
a. Golongan Hidrokarbon Jenuh, seri homolog dari hidrokarbon ini
mempunyai rumus umum CnH2n+2 dan mempunyai ciri dimana
atom-atom karbon diatur menurut rantai terbuka dan masing-
masing atom dihubungkan oleh ikatan tunggal, dimana tiap-tiap
valensi dari satu atom C berhubungan dengan atom C
disebelahnya. Seri homolog hidrokarbon ini biasanya dikenal
dengan nama alkana (Inggris : alkene) dimana penamaan anggota
seri homolog ini disesuaikan dengan jumlah atom karbon dalam
sebutan Yunani dan diakhiri dengan akhiran ana (Inggris :
ane).
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
39/58
36
Contoh dari senyawa hidrokarbon golongan alkana adalah :
N a m a Rumus Molekul Rumus Bangun
EtanaC2H6
H H
HCCH
H H
Propana C3H8
H H H
HCCCH
H H H
Butana C4H10
H H H H
HCCCCH
H H H H
dan seterusnya.
Dalam senyawa hidrokarbon sering dijumpai molekul yang
berlainan susunannya, tetapi rumus kimianya sama, atau dengan
kata lain senyawa hidrokarbon dapat mempunyai rumus molekul
sama tetapi rumus bangun berbeda. Keadaan semacam ini disebut
sebagai isomeri, sedangkan masing-masing senyawa hidrokarbon
yang mempunyai sifat tersebut dikenal dengan isomer.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
40/58
37
b. Golongan Hidrokarbon Tak Jenuh, hidrokarbon ada yang
mempunyai ikatan rangkap dua ataupun rangkap tiga (triple), yang
digunakan untuk mengikat dua atom C yang berdekatan. Oleh
karena itu, valensi yang semula tersedia untuk mengikat atom
hidrokarbon telah digunakan untuk mengikat atom C yang
berdekatan, dengan cara ikatan rangkap dua yang mengikat dua
atom C, maka hidrokarbon seperti ini disebut hidrokarbon tak
jenuh atau disebut juga sebagai keluarga alkena (Inggris : alkene) .
Senyawa hidrokarbon tak jenuh yang dijelaskan di atas adalah
yang hanya mempunyai satu ikatan rangkap dua yang lebih dikenal
dengan deretan olefin. Ada juga hidrokarbon tak jenuh yang
mempunyai dua ikatan rangkap dua yang disebut deretan diolefin.
Rumus umum seri diolefin adalah CnH2n-2, sedangkan
penamaannya menggunakan akhiran adiena, sebagai contoh
adalah sebagai berikut :
CH2= C = CH - CH3 CH2= CH - CH = CH2
1,2 - Butadiena 1,3 - Butadiena
Derajat ketidakjenuhan dari seri diolefin lebih tinggi daripada seri
olefin. Secara kimiawi senyawa diolefin reaktif seperti olefin dan
secara fisik mempunyai sifat yang hampir sama dengan alkana.
Senyawa hidrokarbon tak jenuh juga ada yang mempunyai ikatan
rangkap tiga, yang sering disebut sebagai seri asetilen. Rumus
umumnya adalah CnH2n-2, dimana terdapat ikatan rangkap tiga
yang mengikat dua atom karbon yang berdekatan. Pemberian nama
sama dengan deret alkena dengan memberikan akhiran una. Sifat
deret asetilen hampir sama dengan alkena, sedangkan sifat
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
41/58
38
kimianya hampir sama dengan alkena dimana keduanya lebih
reaktif dari alkana.
2. Golongan Siklik, Sedangkan hidrokarbon golongan siklik mempunyai
rantai tertutup (susunan cincin). Golongan ini terdiri dari naftena dan
aromatik.
a. Golongan Naftena
Golongan naftena sering disebut golongan sikloparafin, atau
golongan sikloalkana, yang mempunyai nrumus umum CnH2n..
Golongan ini dicirikan oleh adanya atom C yang diatur menurutrantai tertutup (berbentuk cincin) dan masing-masing atom
dihubungkan dengan ikatan tunggal.
Contoh dari senyawa hodrokarbon golongan naftena adalah :
CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2
CH2 CH2
CH2 CH2
CH2
Siklo-heksana Siklo-pentana
b. Golongan Aromatik
Pada deret ini hanya terdiri dari benzena dan senyawa-senyawa
hidrokarbon lainnya yang mengandung benzena. Rumus umum
dari golongan ini adalah CnH2n-6, dimana cincin benzena
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
42/58
39
merupakan bentuk segi enam dengan tiga ikatan tunggal dan tiga
ikatan rangkap dua secara berselang-seling, sebagi berikut
CH
CH CH
CH CH
CH
n - Benzena
Adanya tiga ikatan rangkap pada cincin benzena seolah-olah
memberi petunjuk bahwa golongan ini sangat reaktip. Tetapi pada
kenyataannya tidaklah demikian, golongan ini tidak sestabil
golongan parafin. Jadi deretan benzena tidak menunjukkan sifat
reaktip yang tinggi seperti olefin. Secara sederhana dapat
dikatakan bahwa sifat benzena ini pertengahan antara golongan
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
43/58
40
parafin dan olefin. Ikatan-ikatan dari deret hidrokarbon aromatik
terdapat dalam minyak mentah yang merupakan sumber utamanya.
Pada suatu suhu dan tekanan standar, hidrokarbon aromatik ini
dapat berada dalam bentuk cairan atau padatan. Benzena
merupakan zat cair yang tidak berwarna dan mendidih pada
temperatur 176oF. Nama hidrokarbon aromatik diberikan karena
anggota deret ini banyak yang memberikan bau harum.
Keluarga hidrokarbon dikenal sebagai seri homolog, anggota dari
seri homolog ini mempunyai struktur kimia dan sifat-sifat fisiknyadapat diketahui dari hubungan dengan anggota deret lain yang sifat
fisiknya sudah diketahui. Sedangkan pembagian tingkat dari seri
homolog tersebut didasarkan pada jumlah atom karbon pada
struktur kimianya.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
44/58
41
BAB IV
TEKNIK PEMBORAN
4.1. Sejarah Pengeboran
Pengusahaan secara modern minyak bumi dunia terjadi pada saat
pemboran minyak bersejarah yang dilakukan oleh Kolonel William Drake di
Titusvile, Pennsylvania, Amerika Serikat pada tahun 1859, yang menemukan
minyak pada kedalaman 69 kaki. Pemboran minyak pertama di Indonesia telah
dilaksanakan pada tahun 1871 di desa Maja, Majalengka, Jawa Barat oleh
seorang pengusaha Belanda benama Jan Reerink, namun sumur ini gagal
menghasilkan minyak. Titik balik Industri minyak di Indonesia terjadi ketika
pada tahun 1885, A.J. Zijkler, seorang pemimpin perkebunan tembakau Belanda
berhasil menemukan sumur Telaga Tunggal I yang bernilai komersial di daerah
Telaga Said, Pangkalan Brandan, Sumatera Utara. Inilah yang menjadi titik
pangkal pendirian perusahaan raksasa yang terkenal dengan nama The Royal
Dutch pada Tanggal 16 Juli 1890. Segeralah berdiri pabrik penyulingan di
Pangkalan Brandan dan pipa-pipa serta tangki-tangki dan kapal-kapal tanker.
Pada Tanggal 1 Maret 1892 pabrik mulai berproduksi dan hasilnya mulai dijual
dan bersaing di pasaran bebas dunia dengan Minyak Amerika, Rusia dan Cina.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
45/58
42
4.2. Sistem-sistem pada Rig & Jenis-jenis Rig
5 system di rig!
1. System angkat (hoisting system): Alat untuk menaikkan dan menurunkan
drill string, casing string atau peralatan-peralatan lain. Contoh traveling
block, elevator,drawwork, crown block
2. System putar (rotating system) : Sistem penggerak putar yang
meneruskan gaya putar dari permukaan ke dalam lubang bor. Contoh top
drive, drill string.
3. System sirkulasi (circulating system) : untuk memindahkan serpih bor
(rock cutting) dari lubang sumur pada saat pemboran berjalan dgn fluida
pemboran. Contoh shale shaker, desander, desilter, degasser, centrifuge,
mud pit.
4. BOP System : Sistem yang berfungsi untuk mencegah semburan liar
fluida (kick/blow-out) dari dalam formasi batuan melalui lubang bor akibat
tekanan yang tinggi.
5. Power system : Merupakan sistem daya yang digunakan selama operasi
pemboran berlangsung.
Jenis-jenis Rig :
1. land rig: mobile rig dan workover rig.
2. offshore rig: swamp barge (2-4 m), Jack up (35-45 m), drill ship (800-1000
M), semi submersible (300-500 m).
Jenis-jenis sumur berdasarkan bentuk lubang sumurnya :
1. Vertical
2. J shape
3. S shape
4. Horizontal
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
46/58
43
5. Multilateral
Depth refrence :
1. True Measured Depth (TMD)
TMD SS (sub sea)
TMD RT (rotary table)
2. True Vertical Depth (TVD)
TVD SS (sub sea)
TVD RT (rotary table)
4.3. Lumpur
Lumpur pemboran adalah campuran fluida yang komplek yang terdiri atas zat
kimia dan padatan yang secara terus menerus dipompakan dan disirkulasikan
dari mud pits dgn tekanan tinggi ke lubang sumur melalui drill string dan
kembali ke permukaan melalui annulus selama proses pemboran.
Fungsi Lumpur Pemboran :
1. Mengontrol tekanan hidrostatik
2. Mengangkat cutting dari dasar sumur
3. Membentuk Mudcake yang tipis dan licin
4. Mendinginkan dan melumasi drill string sehingga bisa mengurangi panas
yang diderita
5. Cutting Suspension (mencegah cutting jatuh lagi ketika sirkulasi lumpur
berhenti)
6. Media Logging missal SP log
7. Mencegah terjadinya collapse/runtuh dari dinding sumur
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
47/58
44
4.4. Casing
Casing berupa kelongsong baja dengan panjang berkisar antara 16 sampai 34 ft,
dengan diameter bervariasi dari 4,5 inci sampai 30 inci. Fungsi utama casing
adalah menyekat lubang pemboran sehingga tidak terjadi hubungan antar
formasi yang berdekatan, mempertahankan kestabilan lubang bor sehingga
tidak gugur serta melindungi lingkungan dari pengaruh filtrat lumpur pemboran
yang lolos di sekitar lubang. Umumnya dalam pemboran minyak/gas
memerlukan beberpa tipe casing, yaitu :
1. Conductor Casing
2. Surface Casing
3. Intermediate Casing
4. Production Casing
Fungsi Casing :
1. mencegah lubang sumur collapse
2. mengisolasi fluida di lubang sumur dgn fluida di formasi
3. meminimisasi kerusakan karena proses pemboran dan lingkungan bawah
permukaan
4. menyediakan konduit yang tahan tekanan dan temperatur tinggi
5. mengisolasi hubungan antara formasi/reservoir di lubang sumur.
Tujuan Penyemenan Casing :
1. Melekatkan casing dengan formasi
2. Mencegah terjadinya hubungan antar formasi
3. Menjaga dari tekanan formasi yang berlebihan
4. Mencegah korosi
5. Mengisolasi zona berbahaya, agar pemboran dapat dilanjutkan.
Untuk melihat kualitas dari penyemenan dilakukan logging yang disebut dengan
cement bond logging (CBL).
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
48/58
45
Jenis-jenis Penyemenan :
Primary cementing: penyemenan casing
Secondary cementing : memperbaiki primary cementing, menutup lubang
perforasi, menutup kebocoran casing, menutup sumur (cement plug).
Macam-macam Secondary Cementing :
Plug Back Cementing
Re-Cementing
Squeze Cementing
4.5. Packer & Bit
Packer dapat didefinisikan sebagai peralatan bawah permukaan yang digunakan
untuk menyekat antara tubing dengan casing, untuk mencegah aliran vertikal di
sepanjang annulus casing-tubing.
Jenis-jenis Packer :
1. Retrievable
2. Permanent
3. Permanent retrievable
4. Inflatable
Jenis-jenis Bit :
Fixed bit : mata bit tidak dapat berputar dan digunakan untuk formasi
lunak.
Roller bit: mata bit dapat berputar dan digunakan untuk formasi keras.
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
49/58
46
BAB V
WELL LOGING
5.1. Pengetian Logging
Loggingadalah merupakan salah satu metode pengukuran perekaman besaran-
besaran fisik batuan reservoir terhadap kedalaman lubang bor. Logging
memberikan data-data yang diperlukan untuk mengevaluasi secara kuantitas
banyaknya hidrokarbon di lapisan pada situasi dan kondisi yang sesungguhnya.
Data yang didapatkan seperti porositas dan saturasi air.
Logging terdiri dari dua yaitu :
1. Measured while drilling (MWD) : logging yang dilakukan pada saat
drilling dan alat logging berada pada rangkaian drill string.
2. Wireline logging : logging yang dilakukan setelah proses drilling
menggunakan wireline unit.
Bagian-bagian log
Kepala Log
Kolom Log
Skala kedalaman
Skala kurva
Corak kurva
Jenis-jenis well logging
1. Log radioaktif : gamma ray (menentukan shale dan non shale), neutron,
density (menentukan porositas)
2. Log listrik: SP log (menentukan lapisan shale dan non shale)
3. Log suara: Sonic log (menentukan porositas)
4. Log tambahan: Log caliper (menentukan diameter lubang bor).
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
50/58
47
BAB VI
WELL COMPLETION & WORKOVER
6.1. Well Completion
Tujuan well completion untuk mendapatkan laju produksi yang optimum
selama masa produksi sumur.
Faktor yang harus dipertimbangkan dalam penentuan well completion :
Ekonomis : Laju produksi yang diinginkan, Investasi yang diperlukan
sekecil mungkin Reservoir : Jumlah cadangan gas/minyak di setiap zona lapisan, Tenaga
pendorong reservoir, Keperluan akan well stimulation, Keperluan akan
pengontrolan pasir
Mekanis : Konfigurasi komplesi sumur dibuat sesederhana mungkin
sehingga memudahkan kerja ulang, Pertimbangan pengangkatan buatan,
Kemungkinan project EOR dimasa yang akan datang
Klasifikasi well completion
1. Berdasarkan program pemasangan pipa selubung
komplesi lubang terbuka (openhole)
komplesi perforasi (perforated completion/cased hole)
komplesi liner (liner completion)
2. Berdasarkan jumlah zona yang diproduksi suatu sumur
Zona tunggal (single completion)
Zona banyak (multiple completion)
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
51/58
48
6.2. Workover
Workover atau kerja ulang adalah salah satu kegiatan dalam usaha
meningkatkan produktivitas dengan cara memperbaiki problem atau
memperbaiki kerusakan sumur sehingga diperoleh kembali laju produksi yang
optimum.
Jenis-jenis workover :
1. Stimulasi, termasuk diantaranya:
2. Acidizing: pengasaman
3. Hydraulic fracturing: membuat rekahan di formasi produktif
4. Steam stimulation : menginjeksikan uap panas untuk menstimulasi
sumur
5. Squeeze cementing: penyemenan ulang
6. Reperforation: pelubangan sumur ulang
7. Recompletion: komplesi ulang
8. Sand control: pengontrolan pasir
Perforasi adalah proses penembakan lapisan produktif untuk mengalirkan
fluida ke lubang sumur. Ada dua jenis perforasi yaitu :
1. Inner jet : hanya satu arah tembakan
2. High shoot density (HSD) : ke segala arah
Jenis-jenis problem produksi
1. Problem kepasiranikut terproduksinya pasir bersama dengan aliran fluida
reservoir. Problem ini umumnya terjadi pada formasi-formasi yang dangkal,
berumur batuan tersier terutama pada seri miocene. Penyebab problem
kepasiran antara lain :
Tenaga Pengerukan ( drag force )
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
52/58
49
Penurunan Kekuatan Formasi
Penurunan Tekanan Formasi
Tingginya Kapasitas Produksi
Penambahan Saturasi Air
2. Problem coning( gas dan air) adalah peristiwa terproduksinya air dan gas
lebih awal dari perkiraan akibat adanya gangguan kesetimbangan dari
gradient tekanan dan gaya gravitasi dalam aliran fluida. Penyebab coning
antara lain :
Adanya tekanan drowdownyang besar di sekitar lubang sumur Reservoir dengan permeabilitas tinggi menunjukan kecenderungan
terjadinya masalah coning rendah karena tekanan drawdown di sekitar
lubang sumur kecil.
Laju produksi yang melebihi laju alir kritis water coning dan gas coning
3. Problem scale merupakan endapan yang terbentuk dari proses kristalisasi
dan pengendapan mineral yang terkandung dalam air formasi. Pembentukan
scale biasanya terjadi pada bidang-bidang yang bersentuhan secara langsung
dengan air formasi selama proses produksi, seperti pada matrik dan rekahan
formasi, lubang sumur, rangkaian pompa dalam sumur (downhole pump),
pipa produksi, pipa selubung, pipa alir, serta peralatan produksi di
permukaan (surface facilities)
4. Problem korosi merupakan suatu proses penurunan mutu suatu material
logam. Hal ini dapat terjadi oleh lingkungan dengan peristiwa kimia atau
elektrokimia sehingga timbul kesetimbangan antara logam dengan
lingkunganya
5. Problem paraffin akibat endapan organik ini umumnya disebabkan oleh
perubahan komposisi hidrokarbon , kandungan wax (lilin) di dalam crude
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
53/58
50
oil, turunnya temperatur dan tekanan, sehingga minyak makin mengental
(pengendapan parafinik) dan menutup pori-pori batuan. Penyebab problem
parafin antara lain :
Turunnya tekanan reservoir
Hilangnya fraksi ringan minyak
Pemindahan panas dari minyak ke dinding pipa dan diteruskan ke
tempat sekitarnya.
Aliran cairan yang tidak tetap dan tidak merata.
Kecepatan aliran dan kekasaran dinding pipa.
Terhentinya aliran fluida
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
54/58
51
BAB VII
PETROLEUM FIELD PROCESSING
7.1. Surface Equipment
1. Wellhead merupakan peralatan untuk dudukan (menggantungnya) casing
atau tubing
2. Christmas treemerupakan rangkaian dari valve dan fitting yang digunakan
untuk mengontrol tekanan dari aliran produksi dan peralatan yang termasuk
di dalamnya adalah sambungan atas kepala tubing.
3. Separator & HC Processing chart
Separator, digunakan untuk memisahkan gas, oil, dan water yang langsung
berasal dari sumur.
Jenis separator :
1. Berdasarkan bentuk : horizontal, vertikal, spherical (bulat)
2. Berdasarkan tekanan operasi : High pressure, medium pressure dan low
pressure
3. Berdasarkan fasa : dua fasa dan tiga fasa
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
55/58
52
BAB VIII
TAHAPAN RECOVERY
8.1. Recovery
Tahapan Recovery :
1. Primary Recovery, tenaga pendorong dari alam
2. Secondary Recovery, menginjeksikan fluida yang sejenis dengan fluida
reservoir, misalnya air atau gas methan
3. Tertiary Recovery, menginjeksikan fluida yang tidak sejenis dengan fluida
reservoir seperti chemical (surfactant, polymer, dan alkaline/kaustik)
8.2. Artificial Lift
Dengan berjalannya waktu, maka tekanan reservoir akan menurun dan untuk
dapat mempertahankan laju produksi, maka sumur-sumur diberikan sistem
pengangkatan buatan atau yang sering disebut dengan artificial lift.
Jenis-jenis Artificial Lift :
1. Gas lift : menginjeksikan gas ke dalam tubing agar densitas minyak turunsehingga dapat diproduksikan
2. Electric submersible pump (ESP)/ reda pump: pompa bawah permukaan
dimana energinya dari energy listrik yang berasal dari permukaan. Untuk
laju produksi yang tinggi.
3. Sucker rod pump (SRP)/pompa angguk : pompa bawah permukaan dan
umunya untuk laju produksi yang kecil
4. Progressive cavity pump (PCP): pompa yang teridir dari stator dan rotor
dan mempunyai effisiensi yang tinggi.
5. Plunger lift
6. Hydraulic pumping unit (HPU)
7. Jet pump
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
56/58
53
8.3. Enhanced oil recovery (EOR)
EOR adalahpengurasan minyak tahap lanjut merupakan sebuah metode yang
menggunakan tenaga atau material dari luar untuk mengambil hidrokarbon yang
tidak dapat diambil, baik secara natural flow atau artificial lift.
Jenis-jenis EOR :
1. Water flooding : menginjeksikan air kedalam formasi dengan harapan
airnya akan mendorong minyak ke sumur produksi
2. Thermal methods : steamflooding (menginjeksikan uap panas) dan insitu
combustion (membakar sebagian minyak sehingga viskositas minyak turun).
3. Chemical methods: polymer, surfactant, caustik (Alkaline)
4. Miscible flooding: HC gas, CO2, nitrogen
5. MEOR: menginjeksikan bakteri/mikroba.
Miscible: proses injeksi dimana fluida injeksi bercampur dengan hidrokarbon,
misal injeksi methane atau CO2.
Immiscible : proses injeksi dimana fluida injeksi tidak bercampur dengan
hidrokarbon, misal injeksi air (waterflooding).
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
57/58
54
BAB IX
PENGETAHUAN UMUM INDUSTRI MIGAS
9.1. Convertion
1 m3= 6.29 bbl
1 m3= 1000 liter
1 bbl = 159 liter
1 bbl = 42 galon
1 galon = 3.785 liter
-
8/10/2019 Modul Ssc Petroforia 2014
58/58
Perusahaan CEO/Chairman Markas
Total Christophe de Margerie Paris, France
Chevron John S. Watson San Ramon, California, U.S
Pertamina Karen Agustiawan Jakarta
Schlumberger CEO: PaalKibsgaard
CFO: Simon Ayat
Houston, Texas; Paris and The
Hague
Petronas Tan Sri ShamsulAzhar Bin
Abbas
KL
Saudi Aramco Khalid A. Al-Falih
(President & CEO)
Dhahran, Saudi Arabia
ExxonMobil Rex W. Tillerson Texas
Conoco Philips Ryan Lance Houston Energy Corridor,
Houston, Texas, U.S.
British Petroleum William Knox D'Arcy
(membiayaieksplorasiawal)
Donald Alexander Smith
(chairman pendiri)
Tony Hayward (CEO
sekarang)
London, KerajaanBersatu
Petrobras
(PetrleoBrasileiro
S.A.)
Maria das Graas Foster
(CEO)
AlmirGuilhermeBarbassa
(CFO)
Rio de Janeiro
Gazprom Viktor Zubkov (Chairman)
Alexei Miller (Vice-
Chairman and CEO)
16 Nametkinast., Moscow,
Russia
Shell JormaOllila, Chairman
Jeroen van der Veer, CEO
Markasbesarperusahaaniniberada
di Den Haag,
Belandadenganmarkasbesar
legal di London, Britania Raya.
Petrochina Jiang Jiemin
(Chairman)
Zhou Jiping
(CEO)
Dongcheng District, Beijing,
China
Halliburton David Lesar
(chairman,president,CEO)
Erle P. Halliburton(founder)
Houston, Texas, USA
Dubai, UAE
Baker Hughes Mr. Martin S. Craighead American General Center
Houston, Texas, U.S.