29
CORING DAN CORING ANALYSIS paperwork Formation Evaluation

Coring Dan Coring Analys

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Coring Dan Coring Analys

CORING DAN CORING ANALYSIS

paperworkFormation Evaluation

Page 2: Coring Dan Coring Analys

Pendahuluan

Data porositas, grain density, permeabilitas dari geologist engineer berasal dari singkapan batuan dipermukaan kurang bisa mencerminkan keadaan tersebut dalam batuan di bawah permukaan.

Sedangkan data seismik dari geophysic engineer yang mencakup densitas batuan, penyebaran lapisan, penampang stratigrafi dibawah permukaan kurang akurat dalam mendapatkan nilai porositas, permeabilitas, penyebaran lapisan, dan lainnya yg sebenarnya terjadi di bawah permukaan tanah. Karena adanya pengaruh tekanan overbudden batuan, panas dibawah permukaan, fluida didalam batuan maka parameter tersebut nilainya dapat berubah. Untuk itu diperlukanlah proses analisa coring yang berasal dari pengambilan core dibawah permukaan.

Page 3: Coring Dan Coring Analys

Contoh gambar singkapan

Contoh gambar survey geologi

Page 4: Coring Dan Coring Analys

Deskripsi coring dan analisa core

Coring adalah proses pengambilan sample atau contoh batuan dari dalam lubang bor. Core analisis merupakan tahapan analisa setelah contoh batuan bawah permukaan (core) diperoleh. Tujuannya untuk mengidentifikasikan karakteristik batuan bawah permukaan yang diwakili oleh core yang diambil. Hasil analisa akan mendiskripsikan sifat-sifat petrofisik yang akan digunakan dalam karakterisasi reservoar.

Page 5: Coring Dan Coring Analys

1. Bottom Hole CoringCoring yang dilakukan bersamaan dengan proses pemboran, sampel diambil pada dasar lubang.a. Konvensional drag bit coringKeuntungan:* ukuran diameter core besar hampir seperti ukuran lubang bor, * persentasi perolehan core formasi tinggi, *dapat digunakan pada sebagian besar formasi, dan tidak membutuhkan peralatan pemboran tambahan di permukaan.Kerugian: * pentingnya proses pencabutan drill pipe untuk menjaga kondisi core setelah tiap core dipotong.b. Diamond bit coringKeuntungan: * antara lain umur bit lebih panjang, *kemungkinan pemotongan sampai 90 ft core setiap running, *persentase perolehan core tinggi * diameter core besar * dapat disesuaikan untuk berbagai formasiKerugian: * mahalnya bit dan core barrel * kondisi operasi yang layak dalam penggunaan metode ini * setiap akan mengambil core dari core barrel dilakukan round trip * membutuhkan operator yang mengetahui operasional diamond coring

Metode pengambilan

Page 6: Coring Dan Coring Analys

c. Wire Line CoringPengambilan core dilakukan dengan menggunakan kabel. Tidak perlu mencabut rangkain pipa bor pada saat mengambil core dari core barel.Kerugian: * metode ini antara lain penggunaan metode ini terbatas pada formasi lunak *persentase perolehan core rendah * diameter core lebih kecil dari pada metode conventionalKeuntungan: * Biaya jauh lebih murah dibandingkan dengan conventional dan sidewall

Contoh sidewall coring

Contoh diamond bit yang digunakan pada convensional coring

Contoh drag dan roller bit yang digunakan pada convensional

coring

Page 7: Coring Dan Coring Analys

2. Sidewall CoringPada metode ini, sampel batuan (core) diambil dari dinding sumur yang telah

dibor terlebih dahulu pada kedalaman yang ditentukan. Pengambilan core dilakukan saat pemboran dihentikan sementara, dengan cara menurunkan peralatan core, yang dilengkapi dengan peluru yang berlubang (sebagai tempat core) dan diikatkan pada kawat baja (wireline). Peluru–peluru tersebut dioperasikan secara elektris dari permukaan dan dapat ditembakkan secara simultan baik bersama–sama atau sendiri–sendiri. Dengan menembusnya peluru ke dalam dinding lubang bor maka core akan terpotong dan terlepas dari formasi. Dengan adanya kabel baja yang berhubungan dengan peluru, maka peralatan sidewall coring beserta core dapat diangkat ke permukaan. Ukuran core yang didapat dengan cara ini mempunyai diameter ¾ – 1 3/16 inci dan panjangnya hanya 2 ¼ inci. Keuntungan dari metode sidewall coring adalah mendapatkan sampel pada kedalaman berapa pun setelah lubang dibor dan dapat membantu interpretasi log.

Page 8: Coring Dan Coring Analys

Pengambilan core menggunakan wireline layne

rock drilling truck

Gambar core barrel yang berisi core dari bawah permukaan

Gambar core untuk dianalisa

Page 9: Coring Dan Coring Analys

Penanganan Core (Core Handling)Penanganan core adalah semua proses yang dilakukan setelah core sampai di permukaan.Penanganan core ini meliputi :-Pemotongan-Pembungkusan.-Pemberian label

1. Pemotongan*Setelah sampai dipermukaan core dikeluarkan dari barel dan dipotong setiap 3 ft (atau ±1meter) dengan

meggunakan core cutter. Tujuan dari pemotongan ini agar memudahkan dalam pengangkutan ke laboratorium.*Setelah core dikeluarkan semua dari barel kemudian core yang telah dipotong tersebut disusun dalam box

(tempat core, yang terbuat dari kayu atau fiber glass) dan diberi tanda top dan bottomnya.

2.Pembungkusan CoreTujuan dari pembungkusan ini adalah agar core tidak mengalami perubahan kandungan fluida serta terjadi kerusakan selama proses pengangkutan.Ada 3 (tiga) cara pembungkusan :*Pembungkusan dengan lilin (wax)Core dibungkus dengan plastik tipis, kemudian dibungkus lagi dengan kertas alluminium (alluminium foil) dan diberi label diikat dengan tali dan dicelupkan dalam wax (lilin)*Pipa PVCCara ini dilakukan dengan memasukkan core kedalam pipa PVS dan kedua ujungnya ditutup rapat.*Fiber-GlassFiber glass sudah terpasang pada core barel sehingga pada saat di permukaan sudah berada dalam pipa fiber-glass. Kemudian core dipotong dan setelah itu diinjeksikan resin dengan maksud untuk menjaga core agar tidak mengalami goncangan selama transportasi dan ujungnya ditutup dengan rapat (dicelupkan pada wax).

Page 10: Coring Dan Coring Analys

3. Pemberian LabelTujuan dari pemberian label ini agar tidak terjadi kesalahan dalam interpretasi atau analisanya.Pelabelan :-Nama sumur-Kedalaman-Lapangan-Nomor core-Tanda panah Top-BottomnyaSetelah pemberian label, core dimasukkan dalam core box dan siap untuk dikirim ke laboratorium.

Contoh core handling yang dibungkus untuk dikirim ke laboraturium Contoh pemberian label dan

penyimpanan core

Contoh penyimpanan coring dalam gudang untuk penganalisaan lebih lanjut

Page 11: Coring Dan Coring Analys

Analisa core rutin1. PENGUKURAN POROSITASDilakukan dengan menentukan volume pori-pori dan volume bulk batuan. Metode yang digunakan dalam menentukan porositas antara lain: Boyle’s law porosimeter dan Saturasi metdhod.

Porositas Absolutdidefinisikan sebagai perbandingan antara volume seluruh pori dengan volume total batuan (bulk volume) atau ditulis :

Dimana : Vp = Volume pori-pori batuan, cm3

Vb = Volume total batuan, cm3

Vg = Volume butiran, cm3

Porositas Effektifadalah perbandingan volume pori yang berhubungan dengan volume total batuan atau ditulis :

% 100 Vb

Vg - Vb Φ abs % 100

Vb

Vp abs

% Vb

nrhubungaVp yang be Φeff 100

Page 12: Coring Dan Coring Analys

Gambar porometer untuk mengukur nilai porositas

Gambar timbangan untuk menimbang core sebelum

dimasukan ke alat porometer

Page 13: Coring Dan Coring Analys

2. Pengukuran saturasi fluidaSaturasi adalah volume fluida reservoir yang mengisi volume pori dalam perbandingan relatif terhadap volume pori. Di dalam reservoir umumnya terdapat lebih dari satu macam fluida, maka perlu diketahui jumlah masing – masing fluida tersebut. Analisa core pada tahap ini untuk menentukan saturasi fluida dalam batuan reservoir yang terdiri dari saturasi minyak (So), saturasi air (Sw) dan saturasi gas (Sg) dengan metode destilasi.*Saturasi air adalah perbandingan antara volume pori yang diisi oleh air dengan volume pori total.

*Saturasi minyak adalah perbandingan antara volume pori yang diisi oleh minyak dengan volume pori total.

*Saturasi gas adalah perbandingan antara volume pori yang diisi oleh gas dengan volume pori total.

totalpori Volume

airdiisiyangporiVolumeSw

totalpori Volume

minyakdiisiyangporiVolumeSo

totalpori Volume

gasdiisiyangporiVolumeSg

Page 14: Coring Dan Coring Analys

Gambar Stark and Deak Destilation Aparatus

Alat oven untuk mengeringkan core sebelum dijenuhi fluida

Page 15: Coring Dan Coring Analys

3. Pengukuran permeabilitasPermeabilitas adalah kemampuan batuan untuk mengalirkan fluida melalui pori – pori yang saling berhubungan tanpa menyebabkan perubahan susunan partikel pembentuknya. Dasar yang digunakan dalam penentuan permebilitas adalah dari percobaan yang dilakukan Darcy. Definisi permeabilitas dapat dinyatakan sebagai berikut :

dimana :K = Permeabilitas, darcyµ = Viscositas fluida, cpQ = Kecepatan aliran fluida, cc/secA = Luas penampang media berpori, cm2

P = Tekanan, psiaDi dalam reservoir, fluida yang mengalir lebih dari satu macam, sehingga permeabilitas dibagi menjadi :

*Permeabilitas absolut Adalah permeabilitas apabila fluida yang mengalir dalam media berpori terdiri hanya satu macam fluida, rumus yang digunakan menurut Darcy : dimana :

q = Volume flux, cc/sec k = Permeabilitas, darcy

A = Luas penampang melintang batuan, cm3 µ = Viscositas fluida, cp dp/dx = Gradient tekanan, atm/cm

P .A

L . Q μ. K

dx

dp

μ

kA q

Page 16: Coring Dan Coring Analys

* Permeabilitas Efektif Adalah permeabilitas apabila fluida yang mengalir terdiri dari lebih dari satu macam fluida, rumus yang digunakan untuk permeabilitas efektif adalah : dimana :

qw, qo = masing – masing debit air dan minyak, ss/sec

µw, µo = viscositas air dan viscositas minyak, cp

kw = permeabilitas untuk air, darcy

ko = permeabilitas untuk minyak, darcy

* Permeabilitas Relatif Adalah perbandingan antara permeabilitas efektif dengan permeabilitas absolut, rumus untuk permeabilitas relatif adalah : dimana : Krw = permeabilitas relatif terhadap air

Kw = permeabilitas air

Kro = permeabilitas relatif terhadap minyak

Ko = permeabilitas minyak

K = permeabilitas absolutOleh Klinkenberg, dinyatakan suatu persamaan untuk mengkoreksi permeabilitas absolut sehingga didapat permeabilitas sebenarnya. dimana : Ka = Permeabilitas terukur pada tekanan rata – rata

K = Permeabilitas sebenarnya dari batuan B = Konstanta yang tergantung pada ukuran pori yang

mempengaruhi harga permeabilitas p =Tekanan rata –rata

dx

dp

μ

.Ak q

w

ww

dx

dp

μ

.Ak q

o

oo

K

K K w

rw

K

K K o

ro

b 1K K a

2

p atm P

Page 17: Coring Dan Coring Analys

Alat Liquid Permeameter Alat Gas Permeameter

Page 18: Coring Dan Coring Analys

Analisa core spesial1. Penentuan tekanan kapiler

Distribusi fluida secara vertkal dalam reservoir memegang peran penting di dalam perencanaan Well Completion. Distribusi secara vertikal ini mencerminkan distribusi saturasi fluida menempati setiap porsi rongga pori dari batuan tersebut. Adanya tekanan kapiler (Pc) mempengaruhi distribusi saturasi fluida tersebut, maka kontak antara minyak dengan air dan minyak dengan gas di dalam rongga pori tidak terdapat batas yang tajam atau terbentuk zona transisi. Oleh karena air dan gas menempati level tertentu dalam reservoir dapat ditentukan. Dengan demikian distribusi saturasi fluida ini merupakan salah satu dasar untuk menentukan secara efisien letak kedalam sumur yang akan dikomplesi.

Untuk menentukan tekanan kapiler pada sampel batuan reservoir dengan menggunakan peralatan Mercury Capilary Pressure Aparatus atau penginjeksian Hg (Mercury) pada kondisi khusus (spesfik).

Page 19: Coring Dan Coring Analys

Alat Mercury Injection Capilarity Pressure Aparatus

Page 20: Coring Dan Coring Analys

2. Penentuan WetabilitasWetabilitas adalah kecenderungan batuan untuk dibasahi oleh salah satu jenis fluida yang ada, berbicara tentang interaksi antara fluida dan padatan.Kita harus mengerti secara fisik dan kimia interaksi antara, satu fluida dan batuan reservoir, fluida yang berbeda didalam reservoir ,satu fluida dan batuan reservoir ketika fluidanya lebih dari satu. Reservoir minyak umumnya mempunyai 2 – 3 fluida (sistem multifasa). Parameter utama menentukan kebasahan adalah sudut kontak (contact angle) yang erat hubungannya dengan surface tension dan adhesion tension.Wetting phase adalah kontinyu dan seluruhnya menutup permukaan batuan.

Reservoir pada umumnya bersifat water wet , sehingga air cenderung untuk melekat pada permukaan batuan sedangkan minyak akan terletak diantara fasa air. Minyak tidak mempunyai gaya tarik-menarik dengan batuan dan akan lebih mudah mengalir. Fluida yang membasahi akan cenderung menempati pori-pori batuan yang lebih kecil.

Nonwetting phase tidak kontinyu dan menempati ruang-ruang kecil diantara fasa tidak membasahi (non wetting phase) yang berhubungan dengan batuan.Fluida tidak membasahi cenderung menempati pori-pori batuan yang lebih besar.Natural gas tidak pernah menjadi wetting phase dalam reservoir hidrokarbon.

Besaran wettabilitas ini sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :

1.Jenis mineral yang terkandung dalam batuan reservoir.2. Ukuran butir batuan, semakin halus ukuran butir batuan maka semakin besar gaya adhesi yang terjadi.3. Jenis kandungan hidrokarbon yang terdapat di dalam minyak mentah (crude oil).

Page 21: Coring Dan Coring Analys

3. Penentuan KompresibilitasKompresibilitas adalah perbandingan fraksi volume persatuan perubahan tekanan.

Pada Tekanan Reservoir Normal, Gaya kebawah dari tekanan overburden harus diimbangi dengan tekanan keatas dari matrik dan fluida .Po = Pm + Pt

Sebagai akibat diproduksinya fluida, maka tekanan fluida (Pr) akan selalu berkurang, maka tekanan matrik akan bertambah, menyebabkan berkurangnya volume bulk, mengurangi volume poriJenis-Jenis Kompresibilitas antara lain:-Konpresibilitas matrik, cm

-Kompresibilitas bulk, cb-Kompresibilitas Formasi, ct

P

TVV

TP

v

Vc

1

ft)in ()/0.1( depthxftpsiPo

ft)in ()/465.0(Pr depthxftpsi

0cm

Page 22: Coring Dan Coring Analys

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kondisi Core

Idealnya core yang didapat mempunyai kondisi yang sama seperti sebelum diambil (in-situ). Tetapi hal itu tidak mungkin diperoleh karena selama proses pemboran dan pengangkatan core ke permukaan akan terjadi perubahan pada core dan kandungannya.Ada 2 (dua) faktor penyebab terjadinya perubahan core, yaitu :*Adanya pembilasan (flushing) oleh lumpur pemboran saat operasi coring sehingga menyebabkan kandungan hidrokarbon akan berkurang dan kandungan air meningkat.*Penurunan Tekanan dan Temperatur

Adanya penurunan tekanan dan temperatur menyebabkan gas yang terlarut dalam minyak akan terbebaskan. Peristiwa tersebut adalah gambaran miniatur dari “Dissolved Gas Drive“ (sehingga gas yang terbebaskan tersebut akan mendorong minyak dan air keluar dari pori).

Akibatnya saturasi fluida dalam core yang sampai dipermukaan terdiri dari:-minyak sisa-sejumlah air yang merupakan jumlah dari filtrat lumpur dan air reservoir.-Sejumlah gas

Page 23: Coring Dan Coring Analys

Pengaplikasian Hasil CoreA. Terhadap Pemboran1. Pengaruh zat-zat kimia dalam batuan pada lumpurPada operasi pemboran kita memerlukan data coring pada lapisan yang dituju terhadap kaitannya dalam pengaruh zat-zat kimia pada lumpur. Lumpur sangat berpengaruh sangat dalam operasi pemboran sehingga perubahan komposisi lumpur pada densitasnya karena pengaruh larutnya zat-zat pada batuan pada batuan.

2. Sifat-sifat swellingClay pada batuan shale mengembang (swell) jika menggunakan lumpur berbahan dasar water-base mud. Sehingga kita perlu mengetahui data batuan yang bisa didapatkan melalui coring.

3. Pemilihan jenis bit berdasarkan formasi yang akan ditembusKita perlu mengetahui jenis batuan yang akan ditembus melalui proses coring dalam kaitannya dengan pemilihan jenis bit untuk optimasi pengeboran (drilling optimization). Dimana: $/ft = cost per foot, $ Cb = bit cost, $ Cr = rig cost, $ Tt = trip time, hr

Tr = rotating time, hr

Pemilihan jenis bit yang tepat dapat menghemat waktu untuk menembus formasi batuan, sehingga optimasi pengeboran dapat dicapai.

Page 24: Coring Dan Coring Analys

B. Terhadap Reservoar1. Penentuan ketebalan lapisan, dan luas lapisan reservoar untuk mengitung Vb atau

luas total reservoar produktif.Untuk menghitung total luas reservoar kita memerlukan data ketebalan lapisan reservoar dan luasnya. Data ini didapatkan dari hasil analisa core pada pengeboran sumur deliniasi untuk menentukan batasan dan tebal luas reservoar tersebut. Pada core tersebut kita akan menganalisa apakah analisa core yang dianalisa mengandung minyak atau tidak. Jika core pada pengeboran deliniasi tersebut mengandung minyak maka reservoar tersebut masih ada dalam batasan reservoar namun jika batuan core yang dianalisa tidak terdapat minyak maka sumur tersebut ada diluar reservoar.

2. Penetuan porositas dan saturasi untuk menghitung OOIPKita perlu mengetahui nilai porositas dan saturasi untuk menghitung jumlah minyak mula-mula pada reservoar tersebut (OOIP).

Page 25: Coring Dan Coring Analys

C. Aspek ProduksiAnalisa butiran untuk penentuan parameter untuk proyek peretakan dan pengasaman. Kita perlu menganalisa hasil coring pada lapisan produktif jika terjadi kerusakan formasi yang terindikasi dengan penurunan laju produksi atau ikut terproduksinya pasir ke pemukaan, setelah itu kita bisa mendapatkan metode yang cocok untuk pengasaman atau peretakan pada lapisan produktif.

Gambar analisa core jika dilihat pada mikroskop

Page 26: Coring Dan Coring Analys

Gambar Flowchart Perhitungan Performa Reservoar di Masa Depan

Page 27: Coring Dan Coring Analys

Simulasi menggunakan software Eclipse untuk menghitung bentuk dan volume total reservoar.

Page 28: Coring Dan Coring Analys

Referensi

- Pengantar Teknik Perminyakan, Ir. H. Avianto Kabul, MT . 2005- Teknik Reservoar, Dr. Ir. Dedy Kristanto, MT. 2005- Formation Evaluation, Dr. Ir. Dedy Kristanto,MT. 1999- Essentials of Modern Open-Hole Log Interpretation, John T.

Dewan. 1983 - A Complete Well Planning Aproach, Neal J. Adams. 1982- Well Testing, John Lee. 1985- Laporan Resmi Analisa Inti Batuan, Emillio Setyaputra. 2010- Laporan Resmi Penilaian Formasi, Stevano Satriawan. 2008

Page 29: Coring Dan Coring Analys