Upload
falza-izza-wihdany
View
223
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
gbgffbsd
Citation preview
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
TM-4143 METODE ENHANCED OIL RECOVERY (EOR)
TUGAS PEKERJAAN RUMAH (PR#04)
1. Jelaskan pengaruh faktor-faktor berikut terhadap efisiensi pendesakan oleh
injeksi CO2 dalam reservoir.
Jawab :
a. Mobility Control.
Mobility merupakan ratio antara permeabilitas batuan terhadap
viskositas fluida, sehingga jika viskositas kecil maka mobility akan
semakin besar. Gas CO2 memiliki viskositas yang lebih dari kecil dari oil
sehingga baik untuk menurunkan viskositas oil sehingga mobility oil
menjadi lebih besar dan oil menjadi lebih mudah bergerak /mengalir.
Namun, gas CO2 yang memilik viskositas yang lebih kecil dari oil sehingga
gas CO2 memiliki mobility yang cepat/besar. Hal tersebut menjadi kurang
efektif dalam sweeping oil dan mengontrol pergerakan oil yang memiliki
mobility lebih kecil dari gas. Oleh karena itu, dalam injeksi CO2 perlu
diiringi water (WAG) atau foam guna mengontrol pergerakan (Mobility
Control) CO2 dalam penyapuan oil. Water atau foam memiliki viskositas
yang lebih besar dari gas sehingga memperlambat pergerakan CO2 dan
mampu mendorong oil yang memiliki viskositas lebih besar dari gas.
b. Gravity Override or Underride.
Gas CO2 memiliki densitas yang lebih kecil dari oil, sehingga jika CO2
diinjeksikan ke dalam reservoir akan cenderung bergerak di atas oil
(override) dan dapat menyebabkan oil tidak terdorong. Oleh karena itu,
injeksi CO2 perlu diiringi water (WAG) agar oil terdorong lebih ke atas
oleh water karena water bersifat underride (water memiliki densitas
paling berat diantara oil dan gas) dan gas akan mampu mendorong oil
yang sudah terdorong ke atas oleh water.
2. Berdasarkan hasil data EOR screening criteria untuk lapangan minyak tua “K-
POP” direkomendasikan untuk meningkatkan perolehan minyak tahap lanjut
melalui injeksi CO2 yang berasal dari lapangan gas alam disebelahnya.
Berdasarkan pertimbangan teknis, ada dua kemungkinan proses injeksi CO2
yang bisa dilakukan yaitu injeksi CO2 murni (100 mol% CO2) atau injeksi gas
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
CO2 yang mengandung gas metana (C1) sebanyak 5 mol%. Data-data lainnya
yang berhubungan dengan fluida dan reservoir adalah sebagai berikut:
Treservoir = 150 oF
MW C5+ = 200
Mole fraction volatiles/intermediate = 0.7
Data lain dapat dilihat di Lampiran.
Hitunglah tekanan tercampur minimum (MMP) untuk sistem:
a. Injeksi CO2 murni (100% mole).
Jawab :
1) Holm & Josendal Correlation didapat MMP = 2200 Psia
2) Yellig & Metcalfe Correlation didapat MMP = 1850 Psia
3) Alston et al didapat MMP :
PCO2 = 8.78 x10−4(150℉ )1.06(200)1.78 (0.7 )0.136
= 2113.09 Psia
b. Injeksi campuran gas CO2 (95 mol%) dan C1 (5 mol%).
Jawab :
Weight fraction of CO2 :
X CO2 = 0.95 x 44
(0.95x 44 )+(0.05x 16) = 0.9812
Critical Temperature :
T’cm = [(XC1 x Tc C1) + (XCO2 + Tc CO2)] – 459.7
= [(0.0188 x 343.3) + (0.9812 x 547.7)] – 459.7
= 84.162℉Tc didapatkan dari tabel pada lampiran
Correction factor :
Fimp= ( 87.884.162 )1.935 x ( 87.884.162 )
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
= 1.0892
MMP with correction :
MMP = PCO2 x Fimp
= 2113.09 x 1.0892
= 2301.67 Psia
Sehingga didapatkan bahwa injeksi pure CO2 memiliki tekanan tercampur
minimum (MMP) yang lebih kecil daripada injeksi CO2 yang dicampur
dengan C1. Sehingga, injeksi pure CO2 lebih efektif untuk diterapkan, karena
tekanan yang terlalu besar dikhawatirkan akan melewati batas maksimum
pressure yang mampu ditahan oleh reservoir.
3. Sebutkan mekanisme pendesakan (displacement mechanism) minyak yang
terjadi pada proses EOR dengan injeksi alkaline.
Jawab :
a. Menurunkan Interfacial Tension (IFT).
Pada injeksi air, harga bilangan kapiler sekitar 10-6. Oil recovery
dapat ditingkatkan dengan menurunkan IFT 100 hingga 1000 kali.
Larutan alkaline dapat menurunkan IFT.
Mekanisme ini berhubungan dengan acid number (derajat
keasaman), gaya gravitasi dan viskositas.
Bila viskositas dan kecepatan konstan, maka untuk menaikkan
bilangan kapiler dilakukan dengan menurunkan tegangan
antarmuka sampai ribuan kali atau lebih.
pH yang tinggi akan mengakibatkan penurunan tegangan
permukaan minyak.
Derajat keasaman adalah jumlah KOH dalam mg yang dibutuhkan
untuk menetralisasikan 1 gr Crude Oil untuk mendapatkan pH = 7.
Derajat keasaman > 0.5 mg KOH/gr Crude Oil.
b. Merubah rock wettability (sifat kebasahan batuan) dari oil wet menjadi
water wet yang dapat meningkatkan mobility ratio. Pada injeksi alkaline
ada dua kemungkinan terjadinya perubahan kebasahan, yaitu
perubahan kebasahan dari water-wet menjadi oil-wet dan sebaliknya.
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
Pada saat konsentrasi zat perubah kebasahan naik, batuan water-wet
berubah jadi oil-wet, akibatnya tenaga kapiler akan mendorong
minyak pada kerongkongan pori yang lebih sempit.
Bila zat perubah kebasahan tersebut turun, batuan mulai berubah
lagi menuju water-wet sehingga mengakibatkan minyak menjadi
retak-retak sepanjang kerongkongan pori.
Bila batuan tersebut sudah menjadi water-wet kembali, maka minyak
yang retak-retak akan pecah dan lepas dari batuan, kemudian
mengalir melalui kerongkongan pori bersama air injeksi.
c. Emulsifikasi dan penderetan (Emulsifikasi and Entrainment) yaitu bila
emulsi yang terjadi akibat reaksi Alkaline (Misal : KOH, NaOH dll)
dengan minyak di reservoir, kemudian emulsi tersebut masuk ke dalam
air injeksi dan mengalir bersama sebagai minyak-minyak yang halus.
Alkaline mempunyai sifat dapat mencegah minyak menempel pada
permukaan batu pasir. Kondisi tersebut diperlukan selama penderetan
kontinyu terjadi untuk mempertahankan tegangan antar muka yang
rendah saat campuran bergerak melewati reservoir.
d. Emulsifikasi dan Penjebakan (Emulsifikasi and Entrapment) yaitu bila
emulsi tersebut selama proses pengalirannya ada sebagaian yang
terperangkap kembali sehingga sedikit menghambat bergeraknya air
injeksi, dan mobilitas air injeksi menjadi berkurang. Maka akan
memperbaiki efisiensi penyapuan vertikal dan horisontal.
e. Peleburan/Pelarutan Rigid Interfacial Film. Beberapa hidrokarbon
mempunyai kecenderungan untuk membentuk rigid interfacial film.
Film ini akan hancur dan masuk ke dalam minyak, tetapi prosesnya
sangat lambat. Bila film ini masuk ke dalam ruang pori yang kecil, maka
ia akan melipat membentuk simpul-simpul yang mengakibatkan minyak
tidak dapat keluar dari media berpori. Dengan injeksi alkaline, padatan
film akan pecah atau larut terbawa gerakan minyak sisa.
4. Jelaskan jenis-jenis surfactant dan contohnya.
Jawab :
Jenis-jenis surfactant :
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
a. Anionic : Surfactant yang bagian alkilnya terikat suatu anion. Contohnya
garam alkana sulfonat, garam olefin sulfonat (C12H25SO3-Na+).
b. Kationic : Surfactant yang bagian alkilnya terikat suatu unsur
bermuatan positif/kation. Contohnya garam alkil trimethil amonium,
garam dialkil-dimethil amonium, garam alkil dimethil benzil amonium.
c. Non ionic : Surfactant bagian alkilnya tidak memiliki muatan. Contohnya
ester gliserin, ester sorbitan, ester sukrosa, polietilena alkil amina,
glukamina, alkil poliglukosida, mono alkanol amina, dialkanol amina
dan alkil amina oksida.
d. Zwitterionic atau amfoter, surfaktan yang bagian alkilnya mempunyai
muatan positif dan negatif. Contohnya asam amino, betain, fosfobetain.
5. Jelaskan parameter-parameter yang mempengaruhi kinerja injeksi surfactant
dalam reservoir.
Jawab :
a. Pore Geometry : Adanya pore throat pada pori batuan mempengaruhi
surfactant dalam mendesak oil yang mana membutuhkan Pc yang
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
kecil agar water (Pw besar) dapat mendorong oil (Po kecil) untuk
mampu melewati pore throat.
b. IFT : Tekanan kapiler cenderung untuk menahan minyak pada media
berpori. Tekanan kapiler dipengaruhi pula oleh IFT (tegangan
permukaan). Tegangan permukaan yang besar antara oil dengan
water mempengaruhi efektivitas pendesakan water terhadap oil.
Karena jika IFT besar maka tekanan kapiler semakin besar dan water
malah akan loss melewati sisi-sisi antara oil dengan pori batuan
sehingga oil akan tertinggal. Dengan adanya surfaktan dapat
menurunkan IFT. Namun, akan lebih bagus lagi jika tekanan
pendesakan/pendorongan sama besar di seluruh permukaan oil dan
oil mampu mengalir melewati
c. Sudut kontak/wettability : Sifat kebasahan batuan terhadap fluida
mempengaruhi kinerja surfactant. Karena jika batuan bersifat oil wet,
maka kita harus mendesain surfactant untuk bersifat oil wet pula agar
oil dapat lepas dari batuan.
d. ∆ P /L : Yaitu perbedaan sepanjang lapisan reservoir. Semakin besar
perbedaan tekanan maka semakin bagus. Karena jika tidak ada ∆ P
maka Q = 0
6. Apa yang dimaksud dengan slug micellar dalam proses chemical EOR.
Jawab :
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
Slug micellar yaitu injeksi atau pendorongan dengan menggunakan larutan
surfaktan yang memiliki kosentrasi yang sudah melebihi konsentrasi kritis
(CMC).
Sehingga tail to tail atau head-to head pada surfaktan saling mengumpul.
Micellar berupa surfaktan dan tambahan oil recovery agent yang berupa
alkohol (0-5%), kosurfaktan (0-5%), minyak, dan polimer. Volume larutan
berkisar antara 5-20% volume pori injeksi.
7. Jelaskan dua teknik atau strategi yang umum dilakukan dalam injeksi
surfactant ke reservoir.
Jawab :
a. Menginjeksikan surfactant dengan volume besar (15% - 60% Pore
Volume) dengan konsentrasi rendah.
b. Menginjeksikan surfactant dengan volume rendah (3% - 20% Pore
Volume) dengan konsentrasi tinggi.
8. Gambarkan sistem slug surfactant mixing.
Jawab :
Alkaline Slug sebagai sacrificial agent, yaitu sebagai zat yang
dikorbankan untuk diserap batuan.
Surfactant untuk main fluid dalam menurunkan tegangan permukaan
dan menambah recovery oil.
Polymer untuk meningkatkan efektifitas penyapuan oil dan juga sebagai
mobility control pada surfactant.
Surfactant Alkaline OilPolymerWater
Injection WellProduction Well
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
Water berfungsi sama dengan polymer untuk membantu efektifitas
penyapuan oil dan juga membantu mobility control pada surfactant, agar
tidak mengeluarkan biaya yang mahal jika menggunakan polymer yang
banyak.
9. Bagaimanakah cara mengontrol mobility aliran fluida dalam reservoir pada
suatu proses EOR.
Jawab :
Dengan menambahkan zat/material yang memiliki viskositas lebih besar dari
oil, contoh : polymer. Polymer yang bersifat viscous mempunyai gerakan
yang lebih lambat. EOR fluid harus memiliki mobility yang lebih rendah dari
mobility oil agar tidak cepat breakthrough.
10.Jelaskan pengaruh reservoir heterogeneity terhadap efektifitas pendesakan
suatu proses EOR dan residual oil saturation.
Jawab :
Pada umumnya, reservoir minyak terdiri atas banyak lapisan dengan
sifatnya yang beragam. Reservoir heterogeneity mempengaruhi distribusi
permeabilitas di dalam reservoir. Distribusi permeabilitas dipengaruhi salah
satunya yaitu ukuran besar butir atau luas permukaan butiran batuan (A).
Besar A mempengaruhi besarnya aliran fluida dalam media berpori.
Berdasarkan hukum Darcy bahwa semakin besar A maka semakin besar pula
laju alir fluida yang juga mempengaruhi mobility fluida. Dalam pengertian
EOR, permeabilitas reservoir merupakan faktor utama yang penting di
samping rekahan. Variasi permeabilitas dan rekahan dapat berpengaruh
besar terhadap aliran fluida dalam reservoir, sehingga mempengaruhi
perolehan minyak.
Efisiensi penyapuan volumetrik merupakan ukuran pengaruh tiga dimensi
dari heterogenitas reservoir. Hasil tersebut merupakan hasil dari pola
penyapuan vertikal dan horizontal. Efisiensi penyapuan volumetrik
didefinisikan sebagai volume pori resevoir yang terkena kontak dengan
fluida injeksi dibagi dengan volume pori total.
Bisa dikatakan bahwa effisiensi penyapuan vertikal merupakan fungsi dari
karakteristik reservoir itu sendiri, sementara effisiensi penyapuan horizontal
merupakan fungsi dari karakteristik reservoir dan lokasi sumur.
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
INSTITUT TEKNOLOGI DAN SAINS BANDUNG
Solusinya yaitu dengan Injeksi Polimer sebagai mobility control. Polimer
dapat mengurangi pengaruh yang merugikan dari variasi permeabilitas dan
rekahan, sehingga dengan demikian dapat memperbaiki efisiensi penyapuan
vertikal dan horizontal.
LAMPIRAN
Data Sifat-Sifat Fisik Senyawa Kimia