Dasar-Dasar Simulasi Reservoir

TEKNIK RESERVOIR NO : TR 09

JUDUL : DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR

Halaman : 1 / 27 Revisi/Thn : 2/ Juli 2003

Manajemen Produksi Hulu

DASAR-DASAR MELAKUKAN SIMULASI RESERVOIR

1. PENDAHULUAN

Simulasi reservoir diperlukan untuk memperoleh kinerja reservoir dengan teliti pada berbagai kondisi

komplesi sumur dan skenario produksi. Unsur-unsur dasar dalam melakukan simulasi reservoir

meliputi hal-hal berikut ini:

mendefinisikan tujuan yang akan dicapai,

mengumpulkan dan menganalisa data,

membuat model reservoir dan karakteristiknya (reservoir characterization),

menyelaraskan volume hidrokarbon (initialisation),

menyelaraskan kinerja model reservoir dengan sejarah produksi (history matching),

melakukan peramalan produksi dengan berbagai skenario pengembangan, dan

membuat laporan.

Tahapan yang paling penting adalah pada saat menentukan tujuan yang akan dicapai oleh perkerjaan

simulasi tersebut. Tujuan ini akan menentukan seberapa besar sumber daya (manusia dan data) dan

waktu yang akan dialokasikan untuk pekerjaan simulasi ini, pendekatan model yang akan digunakan,

kualitas penyelarasan sejarah produksi yang diinginkan, dan jumlah skenario pengembangan yang

perlu dilakukan.

Pada umumnya reservoir simulasi memerlukan bermacam-macam data yang sangat komprehensif.

Sisi positifnya adalah data dikumpulkan dari berbagai sumber dan diintegrasikan menjadi satu

kesatuan model. Karenanya data-data tersebut terlebih dulu perlu direview, dianalisa dan diproses.

Validasi data dan adanya perbedaan interpretasi dari sumber data yang berbeda meningkatkan

pengetahuan engineer tentang reservoir sehingga akan lebih memahami akan karakteristik reservoir.

Sisi negatifnya adalah pekerjaan simulasi ini memerlukan sumber daya yang sangat intensif. Sumber

daya ini meliputi biaya untuk memperoleh data dan komputasi, waktu, software, dan pemeliharaan.

Pertimbangan-pertimbangan dalam pembuatan model meliputi jenis model (black oil, compositional,

thermal, dan homogen atau dual porosity), model dan ukuran grid.





Setelah model dibuat, dilakukan penyelarasan fluida hidrokarbon. Penyelarasan ini dibuat agar

volume hidrokarbon yang diperoleh berdasarkan saturasi hasil interpretasi data log bersesuaian

dengan distribusi saturasi pada model simulasi yang dihitung berdasarkan data tekanan kapiler.

Setelah penyelarasan volume hidrokarbon tercapai, maka dilakukan penyelarasan model simulasi

dengan sejarah produksi. Dalam proses ini data-data dalam model diubah untuk disesuaikan dengan

sejarah produksi. Dapat dikatakan bahwa tahapan ini adalah tahapan kalibrasi model.

Setelah penyelarasan dianggap memadai, prediksi produksi dapat dilakukan. Yang perlu juga

dilakukan pada tahap ini adalah menganalisa hasil dari simulator apakah masuk akal atau tidak, yaitu

dengan melakukan perbandingan dengan metode lain yang lebih sederhana dan merupakan standar di

industri seperti material balance, decline curve dan Buckley-Leverett, dan dengan lapangan yang

memiliki sifat-sifat serupa.

2. MENENTUKAN TUJUAN SIMULASI

Berikut ini adalah hal-hal yang perlu dipertimbangkan saat membuat tujuan simulasi, yaitu :

a. tahapan perolehan (eksplorasi atau pengembangan),

b. jumlah dan kualitas data yang tersedia, dan

c. batasan waktu studi.

Penjelasan singkat tentang tiga faktor tersebut adalah berikut ini:

Tahap perolehan perlu menjadi pertimbangan karena simulasi reservoir hanya cukup akurat jika

tersedia data produksi yang cukup. Untuk tahap eksplorasi dimana data produksi hanya didapat

dari hasil DST yang sangat singkat, kalibrasi atau penyelarasan model hanya dapat dilakukan

bersifat sangat umum. Karenanya tujuan simulasi pada tahap ini hanyalah sebatas pada

menentukan kisaran harga cadangan dan lamanya waktu produksi dari reservoir.

Jumlah dan kualitas dari data yang tersedia menentukan juga tujuan dari studi simulasi. Misalnya,

jika permeabilitas relatif gas/minyak tidak tersedia, studi tentang gas flooding menggunakan

simulasi tidaklah akurat.

Jika waktu untuk melakukan studi sangat singkat prediksi secara mendetail mungkin tidak dapat

dilakukan.





3. ANALISA DATA

Data yang diperlukan oleh pekerjaan simulasi terdiri dari berbagai sumber data seperti ditunjukkan

oleh Tabel 1. Dalam simulasi reservoir data-data yang dimasukkan dalam simulator harus konsisten

dengan ukuran grid dan layer yang digunakan dalam model.

3.1. DATA GEOFISIKA DAN GEOLOGI

Data geofisika memberikan ukuran atau batasan dari reservoir dan data geologi menyediakan

anatomi bagian dalamnya.

3.1.1. Data Geofisika

Data geofisika yang umum dipakai dalam simulasi reservoir adalah data seismik, yang

dapat menunjukkan adanya patahan, formation pinchouts, ketidakselarasan, variasi pada

ketebalan reservoir dan reservoir continuity (Gambar 1). Kekurangan dari data seismik

adalah jika sifat-sifat reservoir memiliki skala yang lebih kecil dari resolusi dari survei

seismik.

3.1.2. Data Geologi

Model geologi mengambarkan distribusi sifat-sifat reservoir, seperti : permeabilitas,

porositas, ketebalan bersih, flow barriers dan nonreservoir facies. Oleh sebab itu, model

geologi kerangka dimana suatu simulasi reservoir dibuat. Ilustrasi tentang hal ini

ditunjukkan oleh Gambar 2.

Tabel 2 memperlihatkan parameter yang diperlukan dalam membuat model geologi.

Model geologi yang baik tidak hanya memetakan sifat-sifat reservoir yang bervariasi di

reservoir hidrokarbon dan aquifer yang berhubungan, tetapi juga berusaha untuk

menerjemahkan proses yang mempengaruhi distribusi dari sifat-sifat tersebut. Dua

proses utama yang mempengaruhi distribusi sifat-sifat reservoir adalah :

Lingkungan Pengendapan

Diagenesis





3.2. DATA TEKNIS

Data teknis meliputi hal yang berhubungan dengan data statik dan dinamik, yaitu:

a. Deskripsi reservoir, meliputi :

Data core

Analisa Core Rutin (Routine Core Analysis)

Analisa Core Spesial (Special Core Analysis - SCAL)

Openhole Well-Log Data

Data tekanan transien

Data produksi

b. Deskripsi batuan nonreservoir, meliputi :

Deskripsi shale

Deskripsi aquifer

c. Deskripsi fluida, meliputi :

Deskripsi black-oil

Deskripsi komposisional

3.3. PEMECAHAN PERSOALAN PERBEDAAN ANALISA DATA DARI SUMBER YANG

BERBEDA

Manipulasi dari seluruh data yang diperlukan dalam studi simulasi menyebabkan adanya

konflik pada data yang berasal dari sumber yang berlainan. Beberapa konflik yang cukup

potensial untuk dapat terjadi, antara lain :

perbedaan harga ketinggian zona transisi yang diperoleh dari log sumur dan data core

perbedaan harga tekanan kapiler untuk proses drainase dan imbibisi

perbedaan kurva permeabilitas relatif

perbedaan dalam sifat-sifat PVT untuk proses flash dan differential

Pemecahan dari masalah-masalah di atas dapat diperoleh dengan memilih data yang paling

akurat yang mewakili proses yang terjadi di reservoir dan yang diukur pada skala reservoir.





3.4. PEMBUATAN MODEL

Untuk penggunaan dalam simulasi reservoir, perlu adanya manipulasi data lebih lanjut karena

data yang diperlukan bergantung pada tipe model dan ukuran grid yang digunakan dalam studi.

3.4.1. Pemilihan Model

Pembuatan model simulasi diperhatikan dengan mengumpulkan data-data untuk

membentuk perwakilan matematis yang koheren dan terpadu untuk reservoir yang

menjadi subyek.

Proses pemilihan model ini meliputi :

Filosofi Pemodelan

Deskripsi Fluida

Jenis Reservoir

Proses Perolehan, antara lain : Deplesi Utama (Primary Depletion),

Perolehan Sekunder (Secondary Recovery) dan Pressure Maintenance, proses

EOR

Lingkup Model, antara lain : Model Sumur Tunggal (Single-Well Models),

Model Cross-Sectional, Model Window, Model Full-Field

Dimensi Model, antara lain : Model Dimensi Nol (Zero-Dimensional (0 D)

Models), Model Satu Dimensi, Model Dua Dimensi, Model Stacked Areal,

Model Tiga Dimensi.

Penentu Solusi Persamaan, antara lain : Nonlinear-Equation Solvers (misal :

IMPES), Linear-Equation Solvers

3.4.2. Diskretisasi Model

Aspek praktis dari proses ini meliputi :

Diskretisasi ruang (Spatial Discretization), antara lain : Diskretisasi Area

(Areal Discretization), Diskretisasi Vertikal (Vertical Discretization)

Diskretisasi Waktu (Time Discretization)





3.4.3. Penetapan Sifat-Sifat Batuan Dan Fluida Dalam Grid-Cell

Penetapan sifat-sifat reservoir ke dalam grid-cells dari peta reservoir.

Penetapan sifat-sifat reservoir ke dalam grid-cells dari model Fine-Grid

Geocellular.

Penetapan sifat-sifat interaksi batuan/fluida ke dalam grid cells, antara lain :

Interblock Pseudofunctions, Well Pseudofunctions.

Penetapan sifat-sifat sumur ke dalam grid-cells, antara lain : Indeks

Produktivitas Ukuran Lapangan (Field-Measured Productivity Indices),

Indeks Produktivitas Turunan (Derived Productivity Indices).

3.5. INITIALISATION

Volume hidrokarbon yang dihitung berdasarkan studi geologi didasarkan pada saturasi yang

diperoleh berdasarkan data log. Sedangkan pada model simulasi distribusi saturasi dihitung

kembali berdasarkan data tekanan kapiler, porositas dan permeabilitas pada setiap kedalaman.

Tentunya volume hidrokarbon dari kedua model tersebut harus selaras. Biasanya volume

hidrokarbon dari model simulasi lebih besar karena tekanan kapiler yang digunakan adalah

yang diperoleh dari proses imbibisi. Tekanan kapiler imbibisi ini digunakan untuk

memodelkan proses produksi dimana seiring dengan waktu produksi saturasi air (sebagai

wetting phase) akan bertambah. Sedangkan untuk menggambarkan proses akumulasi

hidrokarbon di reservoir lebih tepat digambarkan oleh proses drainage (dimana hidrokarbon

bermigrasi dari batuan sumber ke batuan reservoir yang sebelumnya terisi oleh air). Untuk

mengatasi hal tersebut, pada umumnya harga porositas pada model simulasi dilakukan

perubahan untuk mendapatkan penyelarasan volume hidrokarbon.

3.6. HISTORY MATCHING

Data yang akan digunakan untuk model simulasi agar dapat mmperkirakan kinerja reservoir

secukupnya perlu disesuaikan. Proses penyesuaian data-data ini dilakukan selama fasa history-

matching dari studi simulasi.

Walaupun tidak ada peraturan mengenai cara melakukan history matching, ada beberapa hal

yang umum dilakukan pada contoh-contoh history matching yang sukses. Para teknisi, geologis

dan staf operator dari lapangan subyek harus terlibat secara mendalam pada proses ini. Peran





staf operator terutama pada penentuan interval yang meyakinkan untuk proses pencocokkan

data produksi, membantu memilih data reservoir yang akan disesuaikan, menentukan jarak

yang dapat diterima untuk penyesuaian data reservoir dan menyediakan pengetahuan tentang

lapangan yang mungkin belum diketahui oleh teknisi simulasi.

Idealnya, hanya data yang diketahui paling tidak akurat di lapangan atau yang tidak diukur

pada skala reservoir, yang harus diganti selama proses history matching ini. Data-data tersebut

harus disesuaikan menurut batasan-batasan yang dapat diterima, yang ditentukan oleh teknisi

lapangan dan geologis.

Walaupun permeabilitas relatif dapat menjadi parameter history-matching yang kuat, data

tersebut harus digunakan hanya sebagai sumber terakhir. Aproksimasi paling baik untuk

permeabilitas relatif harus tergabung selama studi pembuatan model dan, jika memungkinkan,

tidak boleh dimodifikasi kecuali dibenarkan secara teknis.

3.6.1. Tujuan History Matching

Tujuan utama dari history matching adalah untuk memperbaiki dan memvalidasi model

simulasi reservoir.

Lebih jauh lagi, history matching juga dapat memberikan pemahaman yang lebih baik

tentang proses yang terjadi di reservoir dan pada akhirnya dapat mengidentifikasi

kondisi operasi yang tidak lazim.

3.6.2. Pemilihan Metode History Matching

Ada dua pendekatan yang biasanya digunakan untuk proses history matching, yaitu

secara manual dan otomatis. Dari keduanya, proses secara manual yang paling sering

digunakan.

Proses history matching secara manual melakukan simulasi untuk periode yang

tersedia sejarah produksinya dan membandingkan hasilnya dengan kelakuan produksi

yang terjadi di lapangan. Hasil perbandingan ini dapat digunakan oleh teknisi reservoir

untuk menyesuaikan data simulasi agar kecocokkan dapat diperbaiki. Seleksi input data





yang akan disesuaikan dilakukan oleh teknisi simulasi dan memerlukan pengetahuan

tentang lapangan yang sedang dipelajari, penilaian secara teknis dan pengalaman

teknik reservoir. Jika teknisi yang melakukan studi tidak berpengalaman dengan

lapangan, seleksi data ini harus dibuat dengan bantuan staf operator lapangan.

Proses history matching secara otomatis identik dengan proses secara manual kecuali

di sini logika komputer yang digunakan untuk menyesuaikan data reservoir.

Kekurangannya adalah proses ini tidak melibatkan teknisi, sehingga mengabaikan

penilaian teknik dan pengetahuan spesifik tentang reservoir subyek.

Pemilihan metode history matching, secara manual atau otomatis, yang akan digunakan

dalam studi simulasi tergantung pada tujuan dari history matching, sumber daya

perusahaan yang diperuntukkan untuk history matching dan tenggat waktu studi

simulasi.

Baik metode history matching secara manual atau otomatis tidak menjamin berhasilnya

proses history matching.

3.6.3. Pemilihan Data Produksi Untuk Ditentukan dan Dicocokkan

a. Pemilihan data produksi/injeksi untuk ditentukan.

Sumur produksi

Pada umumnya pemilihan data produksi untuk ditentukan tergantung pada

langkah history matching dan kehadiran hidrokarbon di reservoir. Data

produksi yang paling layak untuk ditentukan adalah laju well-voidage historis

(historical well-voidage rates). Voidage rate adalah jumlah laju minyak, gas

bebas dan air pada kondisi reservoir.

Sumur injeksi

Pemilihan data sumur injeksi ini tidak sepenting sumur produksi. Pada

umumnya, spesifikasi dari laju injeksi permukaan historis sudah mencukupi

untuk sumur injeksi selama seluruh tahapan history match.

b. Pemilihan data produksi/injeksi untuk dicocokkan





Proses pemilihan ini tergantung pada tersedianya data produksi/injeksi dan

kualitas data tersebut. Pada umumnya, semakin banyak data yang dapat

dicocokkan, semakin besar meyakinkan model simulasi yang digunakan selama

tahap perkiraan dari studi.

Sumur produksi

Selama proses pencocokkan tekanan, data utama yang dicocokkan adalah

tekanan penutupan build-up (Pws) dan tekanan dari penguji formasi

menggunakan wireline. Dalam pemodelan full-field, tekanan alir sumur (Pwf)

jarang disertakan dalam history match.

Selama tahap pencocokkan saturasi pada proses history match, data yang

paling umum dipilih untuk dicocokkan adalah water cut sumur (WOR) dan

GOR. Kedua data tersebut harus divalidasi untuk meyakinkan bahwa

produksi air dan gas tidak terpengaruh oleh tubing, semen atau kebocoran

casing. GOR yang paling layak digunakan adalah harga GOR yang

terproduksi.

Sumur injeksi

Data utama dari sumur injeksi yang tersedia untuk dicocokkan selama history

match adalah tekanan statik dan laju injeksi zonal. Pengukuran tekanan statik

sama dengan seperti pada sumur produksi. Laju injeksi zonal dapat

ditentukan secara kualitatif dengan survei temperatur dan logging akustik.

Hubungan antara tujuan studi dan ketersediaan data

Karena ketersediaan dan kualitas data historis berada di luar kendali para

teknisi yang melakukan studi simulasi, maka peran teknisi simulasi untuk

memastikan tujuan studi agar konsisten dan dapat dicapai dengan data

historis yang tersedia, sangat penting.





3.6.4. Pemilihan Data Reservoir Untuk Disesuaikan

Pemilihan parameter yang akan disesuaikan selama proses history match harus

dilakukan dengan bijaksana dan dengan bantuan teknisi lapangan dan geolog.

Parameter history matching yang paling sering digunakan adalah ukuran dan kekuatan

aquifer, ada (atau tidaknya) penghalang permeabilitas vertikal, produk kHh (reservoir

dan sumur), rasio kV/kH, PV dan permeabilitas relatif. Pilihan parameter yang cukup

layak untuk digunakan tergantung dari situasi yang diberikan (tidak ada metode

khusus), tetapi sangat disarankan bahwa data permeabilitas relatif yang terbaik dipilih

pada permulaan studi dan data tersebut disesuaikan hanya sebagai sumber terakhir.

Rentang parameter history matching yang dapat disesuaikan tergantung pada banyak

faktor, termasuk kualitas data yang diminta, geologi rservoir (lingkungan deposisional

dan proses diagenesis) dan tingkat kontrol geologi di lapangan subyek. Rentang untuk

perubahan data tidak perlu seragam di sepanjang lapangan.

3.6.5. Menyesuaikan Data Reservoir Agar Cocok dengan Produksi Historis

Proses ini biasanya dilakukan dalam 2 tahap. Tujuan tahap pertama adalah

mencocokkan tekanan reservoir rata-rata. Tujuan tahap kedua adalah mencocokkan

sejarah sumur individual.

Saat membuat penyesuaian secara vertikal, urutan berikut ini harus dicoba :

a. Global (seluruh lapisan simulasi).

b. Reservoir (di lapangan yang terbuat dari reservoir yang bertumpuk secara

vertikal).

c. Satuan aliran dalam reservoir.

d. Facies (di reservoir berlapis atau satuan aliran).

e. Lapisan-lapisan simulasi.

Saat membuat penyesuaian secara areal, urutan berikut ini harus dicoba :

a. Global (seluruh grid cell).

b. Reservoir/aquifer.

c. Blok patahan dalam reservoir.





d. Facies (lengkungan area facies).

e. Regional (kelompok sumur offset yang menunjukkan masalah umum history

match).

f. Sumur individual.

3.6.6. Kualitas History Match

Tidak ada standar dalam pendefinisian history matching yang sukses. Yang paling

penting adalah proses history match yang dilakukan konsisten terjadap tujuan dari studi

simulasi yang dilakukan.

3.7. PERAMALAN PRODUKSI (PRODUCTION FORECAST)

Tahap prakiraan dari studi simulasi adalah tahap dimana hampir seluruh tujuan studi tercapai.

Pada tahap studi ini, model simulasi digunakan untuk memperkirakan kinerja resevoir di masa

depan, yang merupakan kontras dari history matching dimana simulator digunakan untuk

mencocokkan kinerja historis.

3.7.1. Pemilihan Kasus-Kasus Prakiraan

Simulasi reservoir paling baik digunakan untuk membandingkan perubahan dalam

strategi reservoir-management (atau pilihan development yang sangat berbeda) untuk

menilai bertambahnya pengaruh yang kuat dari proyek yang sedang diselidiki.

Pemilihan dari kasus dasar tergantung pada tujuan dari studi simulasi. Pada umumnya,

kasus dasar dipilih sebagai :

a. kasus tidak adanya pengeluaran kapital di masa mendatang (kasus tak melakukan

apa-apa),

b. kasus strategi reservoir-management yang sedang berlangsung,

c. kasus strategi reservoir-management yang sudah diantisipasi (untuk lapangan yang

sedang dalam tahap penilaian untuk dikembangkan). Untuk kasus ini, biasanya

kasus deplesi-primer dipilih menjadi kasus dasar.

3.7.1.1. Kasus-kasus proyek

Salah satu alasan mengapa simulasi reservoir adalah alat yang sangat kuat

adalah karena skenario produksi apapun dapat diselidiki. Ketika membangun





suatu kasus proyek, hal yang selalu baik untuk dilakukan adalah mengubah

hanya satu variabel atau komponen di satu waktu jika memungkinkan.

Model simulasi juga dapat digunakan untuk menentukan tingkat campur

tangan antara kasus proyek dan kasus dasar.

Penggunaan yang tepat dari hasil yang diperoleh dari simulator tergantung

pada tujuan dari studi yang dilakukan. Sebagai contoh, untuk proyek

ekonomi, hasil tambahan adalah hasil yang benar untuk dipergunakan,

sementara laju proyek (dari laporan sumur simulator) mungkin lebih tepat

untuk digunakan dalam desain proyek (ukuran tubing, desain pengangkatan

buatan, masalah separator, dan faktor lain yang sejenis).

3.5.1.2. Kasus sensitivitas

Walaupun simulasi reservoir paling baik digunakan sbagai alat pembanding,

muncul situasi dimana hal ini tidak dapat digunakan dengan cara ini.

Kasus sensitivitas berbeda-beda untuk tiap kasus proyek, dimana pada kasus

sensitivitas ini proyek yang sama diselidiki tetapi ketidakpastian

dihubungkan dengan proyek yang telah dievaluasi.

3.7.2. Reservoir Management dalam Simulasi Reservoir

Perbedaan utama antara melakukan simulasi reservoir pada cara prakiraan sebagai

lawan dari cara history matching adalah pada spesifikasi sumur dan batasan produksi

yang digunakan dalam model. Sebagai tambahan untuk spesifikasi sumur baru, batasan

produksi dapat ditentukan selama tahap prakiraan untuk membantu memodelkan

strategi reservoir-management dan latihan-latihan operasi di lapangan. Biasanya hanya

sedikit (atau tidak ada sama sekali) batasan produksi yang digunakan pada cara history.

Ada perbedaan mendasar antara spesifikasi sumur dan batasan produksi. Spesifikasi

sumur digunakan sebagai target untuk sumur individual, sedangkan batasan produksi

digunakan untuk mempertahankan parameter produksi yang bervariasi agar tetap





berada pada rentang yang masih dapat diterima dan realistis. Tiap sumur pada model

memerlukan satu (dan hanya satu) spesifikasi sumur, tetapi dapat memiliki batasan

sebanyak apapun.

Spesifikasi sumur yang tepat untuk digunakan pada tahap prakiraan dari suatu studi

tergantung pada strategi yang digunakan untuk manajemen lapangan. Kebanyakan

simulator komersial memiliki beberapa pilihan untuk spesifikasi sumur (Tabel 3).

Batasan produksi yang tepat untuk digunakan pada tahap prakiraan suatu studi juga

tergantung pada strategi reservoir-management yang digunakan di lapangan.

Bergantung pada program simulasi reservoir yang digunakan dalam studi, batasan

produksi dapat ditempatkan di sebagian besar tingkatan pada sistem reservoir/lubang

sumur, yaitu bisa di lapisan simulasi, sumur individual, kelompok sumur dan seluruh

lapangan (Tabel 4).

Kegunaan dari batasan pada tingkat lubang bor/reservoir yang bervariasi dapat

menyediakan bagi para teknisi kemampuan untuk memodelkan strategi reservoir-

management yang kompleks dengan campur tangan manual yang relatif sedikit.

Mengubah cara dari history ke prakiraan memerlukan perubahan spesifikasi sumur

pada akhir dari periode historis. Hal ini berpotensi untuk menyebabkan perubahan yang

tak disangka dan tidak alami dari laju produksi selama masa transisi dari history ke

prakiraan.

3.7.3. Validasi dan Analisa Prakiraan Simulasi

Setelah menjalankan model simulasi pada tahap prakiraan, hasilnya harus direview

scara kritis sebelum dilaporkan ke pihak manajemen. Proses validasi diperlukan untuk

memastikan bahwa hasil simulasi masuk akal.

Untuk memeriksa apakah model simulasi memberikan ramalan yang dapat diandalkan,

prakiraan simulasi harus dibandingkan dengan prakiraan yang diperoleh dari sumber





lain. Pemeriksaan yang paling dapat diandalkan adalah dengan membandingkan hasil

simulasi dengan lapangan yang analog.

Pemeriksaan lain untuk data reservoir dapat dilakukan terhadap studi-studi lainnya

yang dilakukan di masa lalu pada lapangan subyek. Sumber ketiga untuk validasi data

reservoir yang digunakan pada tahap prakiraan dalam studi adalah pendekatan analitik

seperti studi material balance.

Hasil dari rutinitas manajemen sumur pada kasus prakiraan juga harus direview.

Rutinitas manajemen produksi pada program simulasi reservoir memungkinkan latihan

operasional yang kompleks untuk dimodelkan oleh simulator tanpa campur tangan

teknisi yang melakukan studi. Hasil manajemen sumur ini sringkali perlu diperiksa

untuk memastikan bahwa lapangan dimodelkan dalam cara yang realistis. Seluruh

pekerjaan sumur yang disimulasikan juga harus direview untuk memastikan komplesi

sumur dapat mendukung pekerjaan ini.

Pemeriksaan-pemeriksaan ini layak dilakukan karena mereka dapat digunakan untuk

menangkap kesalahan pada data sebelum disebarkan ke kasus-kasus prakiraan di masa

yang akan datang. Hal ini memastikan bahwa pekerjaan ulang diminimalkan ketika

kesalahan ditemukan dan yang paling penting, keputusan didasarkan pada kasus

simulasi yang valid.

3.8. SEPULUH GOLDEN RULES DALAM SIMULASI RESERVOIR

Ada sepuluh hal yang perlu diperhatikan oleh teknisi yang melakukan simulasi reservoir, yaitu:

1. Memahami Masalah Anda dan Menentukan Tujuan Anda

Sebelum Anda melakukan simulasi, pahami karakteristik geologis dari reservoir Anda,

fluida yang terkandung di dalamnya dan kelakuan dinamisnya. Juga tetapkan tujuan dari

studi yang Anda lakukan dengan jelas pada secarik kertas sebelum Anda memulai.

Tanyakan pada diri Anda sendiri apakah tujuan itu realistis. Pertimbangan ini akan

membantu Anda memilih model yang paling cocok untuk studi Anda.

2. Pertahankan agar tetap Sederhana

Mulai dan akhiri dengan model paling sederhana yang konsisten dengan sifat alami





reservoir, tujuan studi Anda dan ketersediaan data. Teknik reservoir yang klasik, model

analitis sederhana atau simulasi blok-tunggal seringkali adalah yang Anda perlukan. Pada

waktu yang lain, model yang paling memuaskan yang tersedia untuk Anda belum tentu

dapat memenuhi kebutuhan Anda. Pahami batasan dan kemampuan model.

3. Memahami Interaksi antara Bagian-Bagian yang Berbeda

Ingatlah bahwa reservoir bukan sesuatu yang terisolasi. Ia dapat berhubungan dengan

aquifer dan melaluinya, bahkan ke reservoir lainnya. Lebih jauh lagi, reservoir terhubung

ke fasilitas permukaan melalui sumur-sumur. Isolasi dari komponen yang berbeda pada

sistem ini untuk studi yang terpisah seringkali dapat menyebabkan hasil yang tidak tepat

dengan mengabaikan interaksi antara bagian-bagian yang berbeda dalam sistem. Meskipun

demikian, jika tepat, jangan takut untuk memecahkan masalah besar menjadi

komponennya yang lebih kecil. Hal ini dapat mengarah pada bukan hanya simpanan yang

substansial, tetapi pada pemahaman yang lebih besar dari mekanisme yang terlibat.

4. Jangan Mengasumsikan Lebih Besar Selalu Lebih Baik

Selalu tanyakan ukuran dari studi yang dibatasi oleh sumber daya komputer atau biaya.

Teknisi simulasi seringkali percaya bahwa tidak ada komputer yang cukup besar untuk

melakukan apa yang mereka ingin lakukan dan cenderung dengan mudahnya

meningkatkan ukuran dari model agar masuk ke komputer. Lebih banyak blok dan

komponen tidak secara otomatis menerjemahkan kepada akurasi dan keterandalan yang

lebih besar. Pada kenyataannya, pada beberapa situasi, kebalikannyalah yang benar.

Berpegang teguhlah pada penilaian yang tepat mengenai jumlah blok yang digunakan pada

studi yang diberikan.

5. Ketahui Batasan Anda dan Percayalah pada Penilaian Anda

Ingatlah bahwa simulasi bukan ilmu pasti. Seluruh model didasarkan pada asumsi dan

menyediakan hanya perkiraan jawaban untuk masalah yang sebenarnya. Oleh sebab itu,

pemahaman yang baik mengenai masalah dan model sangat penting untuk keberhasilan.

Perkiraan numerik bisa memperkenalkan fenomena pseudophysical seperti dispersi

numerik. Gunakan dan percayalah pada penilaian Anda, terutama jika berdasarkan analisa

Anda mengenai lapangan atau penelitian di laboratorium. Hati-hati dalam memeriksa input

dan output Anda. Lakukan perhitungan material balance yang sederhana untuk memeriksa

hasil simulasi. Berikan perhatian yang khusus pada hal-hal seperti kompresibilitas dan

permeabilitas yang berharga negatif.





6. Buatlah Harapan yang Masuk Akal

Jangan mencoba untuk memperoleh dari simulator hal yang tidak dapat dicapai dalam

produksi. Biasanya yang paling bisa kita peroleh dari suatu studi adalah petunjuk dari

pilihan yang relatif berguna, yang tersedia untuk Anda. Di waktu lain, Anda berhak untuk

meminta lebih banyak. Tetapi ingat bahwa jika Anda tidak melibatkan suatu mekanisme

selama pembangunan model, Anda tidak dapat mempelajari efek tersebut dengan model

itu.

7. Pertanyakan Penyesuaian Data untuk History Matching

Selalu tanyakan penyesuaian data selama history matching. Ingatlah bahwa proses ini tidak

mempunyai solusi yang khusus. Solusi yang paling masuk akal akan diperoleh dengan

memberikan perhatian yang mendalam pada hal yang tidak masuk akal secara fisik dan

geologis. History match yang baik dengan penyesuaian data yang tidak tepat dapat

menyebabkan prakiraan yang buruk. Jangan terbuai dengan keamanan yang salah dari

kecocokkan yang baik atau mendekati.

8. Jangan Menghaluskan Data-Data yang Ekstrim

Perhatikan harga permeabilitas yang ekstrim (barrier dan channel). Hati-hati dalam proses

perata-rataan untuk menghindari kehilangan informasi yang penting ketika merata-ratakan

nilai yang ekstrim. Jangan pernah merata-ratakan nilai yang ekstrim.

9. Perhatikan Pengukuran dan Skala yang Digunakan

Harga yang diukur pada skala core tidak dapat diaplikasikan langsung pada skala blok

yang lebih besar, tetapi pengukuran memang mempengaruhi harga pada skala yang lain.

Ingatlah bahwa perata-rataan dapat mengubah sifat alami variabel yang Anda rata-ratakan.

Sebagai contoh, permeabilitas dapat berupa skalar pada beberapa skala yang kecil dan

suatu tensor pada skala yang besar. Bahkan arti dari tekanan kapiler dan permeabilitas

relatif bisa berbeda pada skala yang berbeda. Juga bentuk yang dispersif dalam persamaan

kita merupakan hasil dari proses perata-rataan.

10. Jangan Berhemat pada Pekerjaan Laboratorium yang Perlu

Model-model tidak menggantikan eksperimen laboratorium yang baik, yang didesain

untuk memperoleh pemahaman tentang sifat alami proses yang domodelkan atau untuk

mengukur parameter-parameter yang penting dari persamaan yang diselesaikan oleh

simulator Anda. Rencanakan pekerjaan laboratorium Anda dengan penggunaan akhir dari

informasi ini dalam pikiran Anda. Pelajari bagaimana membuat skala untuk data.





4. DAFTAR PUSTAKA

1. Ertekin, Turgay, Abou-Kassem, Jamal dan King, Gregory R. : Basic Applied Reservoir

Simulation, SPE Textbook Series Vol. 7, Richardson, Texas, 2001.





5. LAMPIRAN

TABEL 1. SUMBER-SUMBER DATA RESERVOIR





TABEL 1. (LANJUTAN)





TABEL 2. DATA YANG DIPERLUKAN DALAM MEMBANGUN MODEL GEOLOGI





TABEL 3. SPESIFIKASI SUMUR DAN KEGUNAAN UMUMNYA DALAM SIMULASI

RESERVOIR

Spesifikasi Sumur Kegunaan dalam Simulasi Reservoir

Laju alir minyak, qosc Menentukan laju alir minyak yang diukur selama history matching.

Model produksi sumur pada kapasitas pengelolaan minyak untuk prakiraan.

Model sumur produksi pada batas minyak yang diijinkan untuk prakiraan.

Model fluks minyak melalui boundaries dari model jendela sampai pseudowells.

Laju alir air, qwsc Menentukan laju injeksi air yang diukur selama history matching.

Jarang digunakan untuk sumur produksi selama history matching.

Model sumur produksi pada kapasitas water-treating untuk prakiraan.

Model sumur injeksi yang menginjeksikan air pada kapasitas.

Model fluks air melalui boundaries dari model jendela sampai pseudowells.

Laju alir cairan, qLsc Menentukan laju alir cairan selama history matching. Model sumur produksi pada kapasitas cairan untuk

prakiraan. Kapasitas fasilitas. Kapasitas tubing/flowline/pipeline. Model fluks cairan melalui boundaries dari full-field,

cross-sectional dan sumur tunggal sampai pseudowells.





TABEL 3. (LANJUTAN)

Spesifikasi Sumur Kegunaan dalam Simulasi Reservoir

Laju alir gas, qgsc Menentukan laju alir gas yang diukur selama history matching.

Model sumur produksi pada kapasitas pemrosesan gas untuk prakiraan.

Model sumur gas produksi pada batasan yang diijinkan. Model sumur injeksi yang menginjeksikan gas pada

kapasitas injeksi. Model fluks gas melalui boundaries dari model jendela

sampai pseudowells. Laju alir voidage, qt Menentukan voidage reservoir dari sumur selama history

matching (berguna untuk mencocokkan tekanan reservoir ketika water cut yang disimulasikan atau GOR tidak cocok dengan water cut yang sesungguhnya atau GOR dengan cukup.

Digunakan untuk produksi/injeksi voidage-balanced untuk prakiraan.

Tekanan alir dasar sumur, Pwf

Jarang digunakan selama history matching.

Model sumur produksi terhadap tkanan lubang bor yang konstan untuk prakiraan.

Model sumur produksi melalui pompa submersible elektrik dengan tekanan inlet konstan untuk prakiraan.

Tekanan kepala tubing, Pth Jarang digunakan selama history matching. Model sumur produksi sampai fasilitas dengan tekanan

tetap. Headers. Separators. Pipilines.

Kompresor dengan tekanan inlet yang tetap.





TABEL 4. BATASAN PRODUKSI DAN KEGUNAAN UMUMNYA DALAM SIMULASI

RESERVOIR

Tingkat Batasan Batasan Produksi Pilihan Intervensi-Sumur

Lapisan simulasi Lapisan water/oil ratio (WOR) Menutup lapisan yang bermasalah. Lapisan GOR Melengkapi lapisan tambahan.

Satuan aliran Lapisan water/oil ratio (WOR) Menutup lapisan yang bermasalah. Lapisan GOR Melengkapi lapisan tambahan.

Sumur individual Laju alir minyak minimum Sumbat dan tinggalkan sumur. Tutup sumur. Stimulasi sumur. Work over sumur. Melengkapi lapisan tambahan. Lakukan pengangkatan buatan pada sumur

berlaju alir rendah. Laju alir cairan maksimum Sumur di-choke kembali. Laju alir cairan minimum Sumbat dan tinggalkan sumur. Tutup sumur. Stimulasi sumur. Melengkapi lapisan tambahan. Lakukan pengangkatan buatan. Laju alir air maksimum Sumur di-choke kembali. Tutup lapisan dengan WOR tinggi. Tutup sumur. Lakukan operasi tubing-changeout. Beralih ke sistem kapasitas-treatment-yang

lebih tinggi. Laju alir gas maksimum Sumur di-choke kembali. Tutup lapisan dengan GOR tinggi.





TABEL 4. (LANJUTAN)


Tutup sumur. Beralih ke sistem kapasitas-treatment-yang

lebih tinggi. Laju alir gas minimum (untuk

reservoir gas) Sumbat dan tinggalkan sumur.

Tutup sumur. Stimulasi sumur. Melengkapi lapisan tambahan. WOR sumur Sumbat dan tinggalkan sumur. Tutup sumur. Tutup lapisan dengan WOR tinggi. Melengkapi lapisan dengan WOR rendah. Sumur di-choke kembali. Lakukan operasi tubing-changeout. GOR sumur Sumbat dan tinggalkan sumur. Tutup sumur. Tutup lapisan dengan GOR tinggi. Melengkapi lapisan dengan GOR rendah. Sumur di-choke kembali. Tekanan alir sumur minimum Sumbat dan tinggalkan sumur. Tutup sumur. Lakukan pengangkatan buatan. Lakukan operasi tubing-changeout. Tekanan kepala tubing

minimum Sumbat dan tinggalkan sumur.

Tutup sumur. Beralih ke sistem tekanan-yang lebih

rendah.





TABEL 4. (LANJUTAN)


Kelompok sumur Laju alir minyak minimum Bor sumur tambahan. Stimulasi sumur berlaju alir rendah. Work over sumur dengan WOR/GOR

tinggi. Buka sumur yang ditutup. Lakukan pengangkatan buatan untuk

sumur berlaju alir rendah. Laju alir cairan maksimum Tutup sumur berlaju alir rendah. Skala kembali seluruh sumur. Laju alir cairan minimum Bor sumur tambahan. Stimulasi sumur berlaju alir rendah. Lakukan pengangkatan buatan untuk

sumur berlaju alir rendah. Laju alir air maksimum Tutup sumur dengan WOR tinggi. Tutup sumur berlaju alir air tinggi. Skala kembali seluruh sumur. Bor sumur pembuangan. Laju alir gas maksimum Tutup sumur dengan GOR tinggi. Tutup sumur berlaju alir gas tinggi. Skala kembali seluruh sumur. Bor sumur injeksi. Laju alir gas minimum (untuk

reservoir gas) Bor sumur tambahan.

Stimulasi sumur berlaju alir rendah. Aplikasikan kompresor pada sumur berlaju

alir rendah. Buka sumur yang ditutup.

Lapangan Sama seperti kelompok sumur Sama seperti kelompok sumur





Gambar 1. Contoh Seismic Line di Lapangan Brent





Gambar 2. Pembuatan Model Geologi; WD = Water Drive, SG = Solution Gas

Documents

Dasar-Dasar Simulasi Reservoir