Sifat Fisik Fluida Reservoir 2

8/19/2019 Sifat Fisik Fluida Reservoir 2

1/11

Beberapa sifat fluida yang perlu diketahui dan yang akan dibahas disini meliputi : sifat

fisik gas, sifat fisik minyak, dan sifat fisik air formasi.

1. Sifat Fisik Gas

Gas bumi merupakan campuran dari hidrokarbon golongan parafin terdiri dari C1

sampai C4 tiap molekulnya. Tetapi sering ditemukan gas bumi yang mengandunghidrokarbon dengan berat molekul lebih besar dari molekul C1 sampai C4.

Disamping senyaa hidrokarbon, gas bumi !uga mengandung C"#, $#, %#&, %e dan

uap air. 'ada umumnya prases terbesar pembentuk gas bumi adalaii komponenmethana yang dapat mencapai ()*.

&ecara garis besar gas dapat digolongkan sebagai berikut:

- &eet gas, gas bumi yang tidak mengandung %#& dalam !umlah yang cukup

berarti.- &our gas, gas bumi yang mengandung %#& dalam !umlah yang cukup beraili.

-Dry gas, gas bumi yang tidak mengandung material+gasoline dalam !umlah yang

berarti.

- et gas, gas bumi yang mengandung natural gasoline dalam !umlah berarti.

&ifat fisik gas yang akan dibahas disini adalah densitas, -iskositas, faktor -olume

formasi gas dan kompresibilitas gas. &ifat+sifat ini memberi peranan dalam perkiran+perkiraan reser-oir.

a. Densitas Gas (ρg)

Berat !enis atau densitas didefinisikan sebagai massa tiap satuan -olume.

&edangkan specific gravity gas didefinisikan sebagai perbandingan antara

rapatan massa gas dengan rapatan suatu gas standar, dimana biasanya yang

digunakan standar adalah udara kering yang diukur dalam -olume, tekanan dantemperatur sama. Dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :

g / rapatan gas

u / rapatan adara

&esuai dengan persamaan untuk gas ideal, maka rumus rapatan atau densitas gas

ideal adalah :

dimana :

m / barat gas, lb0 / -olume gas, cuft


2/11

/ barat molekul gas, lb2lb mole

' / tekanan reser-oir, psia

T / temperatur, 3 o

3 / konstanta gas / 1.56 psia cuft2lbmole o3

3umus di atas hanya berlaku untuk gas berkomponen tunggal. &edangkan untuk gas campuran digunakan rumus sebagai berikut :

dimana :

7 / faktor kompresibilitas gas

a / berat molekul tampak / 8yi i

9i / fraksi mol komponen ke dalam suatu campuran gas

i / B komponen ke dalam suatu campuran gas.

b. Viskositas Gas

0iskositas gas adalah ukuran tahanan fluida ;gas< terhadap aliran yangmempunyai satuan centipoise atau gram212 detik21 centimeter. 0iskositas gas

akan naik dengan bertambahnya suhu, dalam hal ini kebiasaan gas akan

berlainan dengan cairan, untuk gas campuran -iskiositasnya tidak tergantungdari tekanan. Gas sempurna berubah men!adi gas tidak sempurna bila tekanan

dinaikkan dan tabiatnya mendekati tabiat 7at cair.

&alah satu cara menentukan -iskositas gas yaitu dengan korelasi grafis;Carr.et.al


3/11

d. Kompresibilitas Gas (g)

ompresibilitas gas didefinisikan sebagai fraksi perubahan -olume gas yangdisebabkan oleh adanya perubahan -olume gas yang disebabkan oleh adanya

perubahan tekanan yang mempengaruhinya, yaitu tekanan hidrostatik dan

tekanan udara kering, dinyatakan dengan persamaan :

e. Faktor De!iasi Gas (" faktor)

?aktor de-iasi gas dapat didefinisikan sebagai perbandingan -olume sebenarnyayang ditempati oleh gas pada suatu temperatur dan tekanan tertentu terhadap

apa yang ditempati bila ideal.

ntuk mengetahui harga diperlukan harga 'pc dan Tpc sehingga diperoleh

harga 'r dan Tr. Dari harga yang diperoleh, harga ;de-iation faktor< dapatdilihat pada grafik korelasi at7 dan &tanding.

#. Sifat Fisik $in%ak

&ifat+sifat fisik minyak yang perlu diketahui adalah berat minyak, -iskositas

minyak, kelarutan gas dalam minyak dan faktor -olume formasi sertakompressibilitas.

a. Densitas $in%ak (ρo)

Densitas adalah perbandingan berat massa suatu substansi dengan unit dari

-olume tersebut. Cara penentuan diantaranya dengan mencari hubungan antara

densitas minyak dengan pengaruh G"3 ;dikembangkan oleh at7


4/11

dituliskan :

dimana :

o / densitas minyak, lbm2cuft

Egd / specific gra-ity gas yang terlarut dalam minyak.Didalam dunia perminyakan, specific gra-ity minyak sering dinyatakan dalam

satuan o='. %ubungan o=' dapat dirumuskan :

b. Viskositas $in%ak

0iskositas minyak adalah suatu ukuran tentang besarnya keengganan minyak untuk mengalir. 0iskositas merupakan perbandingan shear stress dan shear rate.

0iskositas dinyatakan dengan persamaan :

dimana :

F / -iskositas , gr2;cm.sec<? / shear stress

= / luas bidang paralel terhadap aliran, cm#

d-2dy / gradient kecepatan, cm2;sec.cm


5/11

c. Faktor Volume Formasi $in%ak (Bo)

?aktor -olume formasi minyak adalah perbandingan relatif antara -olume

minyak aal ;reser-oir< terhadap -olume minyak akhir ;tangki pengumpul


6/11

dimana :

Bob / faktor -olume formasi pada tekanan bubble point

Boi / faktor -olume formasi pada tekanan reser-oir 'i / tekanan reser-oir

'b / tekanan bubble point.

e. Kelarutan Gas dalam $in%ak (& s)

elarutan gas ;3s< adalah banyaknya -olume gas yang terbebebaskan ;pada

kondisi standard< dari suatu minyak mentah di dalam reser-oir, yang di permukaan -olumenya sebesar satu stock tank barrel.

?aktor yang mempengaruhi kelarutan gas ;3s< adalah :

- tekanan, pada suhu tetap, kelarutan gas dalam se!umlah 7at cair tertentu berbanding

lurus dengan tekanan.

- komposisi minyak dalam gas, kelarutan gas dalam minyak semakin besar dengan

menurunnya specific gra-ity minyak.

-Temperatur, 3s akan menurun dengan naiknya temperatur.

'. Sifat Fisik ir Formasi

=ir formasi hampir selalu di!umpai bersama+sama dengan endapan minyak. &ering

di!umpai dalam produksi suatu sumur minyak !ustru !umlah produksi air formasi

lebih besar dari produksi minyaknya. &eperti pada gas dan minyak, maka sifat+sifatfisik air formasi meliputi : berat !enis air, -iskositas air, faktor -olume formasi air,

kompresibilitas, dan kelarutan gas dalam gas.

a. Densitas ir Fomasi (ρ)

Densitas air formasi adalah massa air murni pada suatu reser-oir dinyatakan

dengan massa per satuan -olume, specific -olume yang dinyatakan dalam per satuan massa dan specific gra-ity yaitu densitas air formasi pada suatu kondiditertentu yaitu pada tekanan 14.5 psi dan temperatur @ o?. Berat !enis formasi

;< pada reser-oir dapat ditentukan dengan membagi pada kondisi atandart

dengan faktor -olume formasi ;B< dan perhitungan itu dapat dilakukan bila air formasi !enuh terhadap gas alam pada kondidi reser-oir.

b. Viskositas ir Formasi (*)

0iskositas air formasi akan tergantung pada tekanan, temperatur dan tingkat

ssalinitas yang dikandung air formasi tersebut. 0iskositas air formasi ;F< akan

naik terhadap turunnya temperatur dan kenaikan tekanan. egunaan mengenai

perilaku kekentalan air formasi pada kondisi reser-oir terutama untuk mengontrol gerakan air formasi di dalam reser-oir.

c. Faktor !olume formasi air formasi (B)

?aktor -olume formasi air formasi ;B< menun!ukkan perubahan -olume air

formasi dari kondisi permukaan. ?aktor -olume formasi air formasi ini

dipengaruhi oleh pembebasan gas dan air dengan turunnya tekanan, pengembangan air dengan turunnya tekanan dan penyusutan air dengan


7/11

turunnya suhu.

d. Kompressibilitas ir Formasi ()

ompressibilitas air formasi didefinisikan sebagai perubahan -olume air

formasi yang disebabkan oleh adanya perubahan tekanan yang

mempengaruhinya. ompressibilitas air murni tergantung pada suhu, tekanan,dan kelarutan gas dalam air.

ompressibilitas air murni dainyatakan dalam persamaan berikut yaitu :

dimana :

Cp / kompressibilitas air murni, psi+1

0 / -olume air murni, bbl

H' / perubahan -olume air murni, bbl

H0 / perubahan tekanan, psi.

&elain itu kompressibilitas air formasi dapat ditentukan dengan persamaan :

C / Cp ;1 I .)) 3 s<

dimana :

3 s / kelarutan gas dalam air formasiCp / kompressibilitas air murni, psi+1

C / kompressibilitas air formasi, psi+1

e. Kelarutan Gas dalam ir Formasi

elarutan gas dalam air formasi akan lebih kecil bila dibandingkan dengan

kelarutan gas dalam minyak di reser-oir pada tekanan dan temperatur yang

sama. 'ada temperatur tetap, kelarutan gas dalam air formasi akan naik dengannaiknya te+kanan. &edangkan pada tekanan tetap, kelarutan gas dalam air

formasi mula+mula menurun sampai harga minimum kemudian naik lagi

terhadap naiknya suhu, dan kelarutan gas dalam air formasi akan berkurangdengan bertambahnya kadar garam, dengan demikian kelarutan gas dalam air

formasi !uga dipengaruhi oleh kegaraman air formasi, maka harga kelarutan gas

dalam air formasi perlu dikoreksi.


8/11

#. Karakteristik $in%ak Bumi

&etiap reser-oir yang ditemukan, akan diperoleh sekelompok molekul yang terdiri dari elemen

kimia %idrogen ;%< dan arbon ;C


9/11

didefinisikan sebagai ketahanan internal suatu fluida untuk mengalir.

0iskositas minyak dipengaruhi oleh temperatur, tekanan dan !umlah gas yang terlarut dalam

minyak tersebut. enaikan temperatur akan menurunkan -iskositas minyak dan dengan bertambahnya gas yang terlarut dalam minyak maka -iskositas minyak !uga akan turun.

%ubungan antara -iskositas minyak dengan tekanan ditun!ukkan pada Gambar @.

Gambar @ menun!ukkan baha tekanan mula+mula berada di atas tekanan gelembung ;'b


10/11

?aktor -olume formasi minyak merupakan fungsi dari tekanan. Gambar 5 memperlihatkan faktor

-olume formasi minyak.

Terdapat dua hal penting dari gambar 5 diatas, yaitu :

1. >ika kondisi tekanan reser-oir berada diatas 'b, maka Bo akan naik dengan berkurangnya

tekanan sampai mencapai 'b, sehingga -olume sistem cairan bertambah sebagai akibatter!adinya pengembangan minyak.

#. &etelah 'b dicapai, maka harga Bo akan turun dengan berkurangnya tekanan, disebabkan

karena semakin banyak gas yang dibebaskan.

#.-. Kelarutan Gas ( &s )

elarutan gas bumi didefinisikan sebagai cuft gas yang diukur pada keadaan standar ;14.5 'si J

@ A?< didalam larutan minyak sebanyak satu barrel stock tank minyak pada saat minyak dan gas berada pada tekanan dan temperatur reser-oir.

elarutan gas dalam minyak ;3s< dipengaruhi oleh tekanan, temperatur dan komposisi minyak

dan gas. 'ada temperatur minyak yang tetap, kelarutan gas tertentu akan bertambah pada setiap

penambahan tekanan. 'ada tekanan yang tetap kelarutan gas akan berkurang terhadap kenaikantemperatur.

#.. Kompressibilitas $in%ak ( o )

ompressibilitas minyak didefinisikan sebagai perubahan -olume minyak akibat adanya

perubahan tekanan. &ecara matematis didefinisikan sebagai berikut:

'ada kondisi tekanan di baah bubble point, Co didefinisikan sebagai berikut :

Dengan menggunakan grafik korelasi, maka harga kompressibilitas minyak dapat diperoleh

http://nanangsugiarto.files.wordpress.com/2008/03/image64.pnghttp://nanangsugiarto.files.wordpress.com/2008/03/image63.pnghttp://nanangsugiarto.files.wordpress.com/2008/03/image62.pnghttp://nanangsugiarto.files.wordpress.com/2008/03/image61.png


11/11

dengan persamaan :

ompressibilitas minyak pada kondisi dibaah bubble point akan cenderung membesar biladibandingkan dengan harga ketika diatas bubble point karena dengan turunnya tekanan, gasmembebaskan diri dari larutan. 0olume total minyak yang tertinggal sebenarnya berkurang

dengan turunnya tekanan terebut, akibatnya -olume fluida total yang terdiri dari minyak dan gas

makin lama men!adi besar seiring dengan turunnya tekanan.
http://nanangsugiarto.files.wordpress.com/2008/03/image65.png

Documents

Sifat Fisik Fluida Reservoir 2