Simulasi Reservoir

Tujuan dari simulasi reservoir adalah untuk mengembangkan model matematik reservoir dengan memprediksi kelakuan aliran multifasa di dalam reservoir. Model matematik ini berdasarkan model geologi dan sifat karakteristik reservoir yang telah dibahas diatas. Secara umum, simulasi reservoir ini terdiri dari pembuatan model, inisialisasi, history matching dan prediksi reservoir

a. Pembuatan ModelSimulator Eclipse dapat digunakan untuk memodelkan sistem grid reservoir suatu dari lapangan. Pemodelan reservoir dilakukan dengan menggunakan model Black-Oil 3-D, 3-fasa dan dengan tipe grid sel orthogonal corner point sesuai dengan karakteristik area yang distudi. Dimensi grid sel yang digunakan adalah 50 sel arah X dengan panjang 50 m, 44 sel arah Y dengan panjang 50 m dan 4 layer arah Z.

3.InisialisasiSebelum proses history matching, model reservoir diinisialisasi menggunakan simulator Eclipse black oil untuk menetapkan kondisi kesetimbangan awal reservoir dan menentukan initial volume in place dari reservoir. Harga OOIP (Original Oil In Place) dihitung selama proses inisialisasi model reservoir ini dan juga digunakan sebagai parameter acuan pada saat proses history matching produksi.

3.History Matching

Tujuan dari history matching adalah untuk memvalidasi performance model dengan data sejarah lapangan, dalam hal ini adalah data produksi lapangan. Pada history matching ini yang digunakan sebagai acuan adalah liquid rate (control liquid), artinya dengan menetapkan bahwa laju produksi liquid yang dimasukkan ke dalam model simulasi adalah sama dengan laju produksi liquid data lapangan, selanjutnya laju produksi minyak, laju produksi air, tekanan dan water cut harus diselaraskan (di-matching) dengan data lapangan yang sebenarnya.

Dalam rangka usaha untuk memvalidasi performance model, pada prinsipnya terdapat tiga parameter utama yang harus di-adjust pada proses history matching, yaitu:

matching tekanan

matching saturasi

matching PI (Productivity Index)

Banyak faktor yang berpengaruh dan banyak usaha yang dapat dilakukan agar tercapai hasil history matching, akan tetapi ada beberapa parameter yang sangat berpengaruh selama proses history matching ini, antara lain:

distribusi hidrokarbon

productivity index sumur

aquifer support

transmisibilitas

3.d. Peramalan Produksi

Setelah proses history matching selesai, maka dapat diasumsikan bahwa model dan karakteristik reservoir telah menggambarkan kondisi reservoir yang sebenarnya. Tujuan utama dari peramalan produksi reservoir adalah untuk memperkirakan kinerja reservoir dengan menjalankan beberapa skenario pengembangan. Hasil peramalan produksi ini merupakan performance dari reservoir tersebut di masa yang akan datang.

Terdapat beberapa skenario pengembangan yang dilakukan pada studi ini. Peramalan produksi yang dilakukan dibatasi sampai dengan tahun tertentu (misal 10 tahun) untuk lapangan. Skenario pengembangan untuk suatu lapangan meliputi :

1. Existing Wells

Skenario ini memprediksikan recovery minyak jika hanya memproduksikan sumur-sumur yang ada pada kondisi terakhir (sampai bulan x tahun 20xx) tanpa melakukan usaha apapun.

2. Infill Drilling Sumur Produksi

Skenario ini bertujuan untuk memperluas daerah pengurasan dengan menambah sumur produksi untuk meningkatkan perolehan minyak berdasarkan potensial area yang tersisa setelah history matching. Infill drilling sebanyak xx sumur produksi. Lokasi untuk masing-masing sumur dapat ketahui. Kinerja lapangan dan perbandingan produksi pada existing dan infill drilling dapatdikaji lebih jauh.diposkan oleh migasnet03_lucky8021.blogspot.comdi01.40label:migas

SIMULASI RESERVOIRSIMULASI RESERVOIR

Pengertian Simulasi ReservoirSimulasi reservoir adalah suatu proses matematik yang digunakan untuk memprediksikan perilaku reservoir hidrokarbon dengan menggunakan suatu model. Suatu model diasumsikan memiliki sifat-sifat yang mirip dengan keadaan reservoir yang sebenarnya. Model tersebut memiliki dua tipe, yaitu model fisik dan model matematik. Model fisik dimodelkan dengan menggunakan objek yang tampak sehingga mudah untuk di teliti atau dievaluasi, sedangkan model matematik menggunakan persamaan matematik yang memperhitungkan sifat-sifat atau kelakuan fisik, kimia dan thermal dari reservoir dalam penginterpretasiannya. Perumusan matematik sangat sulit untuk dipecahkan menggunakan metode analitis, sehingga pemecahannya menggunakan cara numerik (misal, finite difference).

4.2. Jenis-Jenis Pemodelan ReservoirPemodelan reservoir dapat dikelompokkan menjadi tiga bagian, yaitu: model analog, model fisik dan model matematik. Model-model tersebut akan dibahas dalam sub bab berikut ini.

4.2.1. Model AnalogModel analog merupakan suatu model yang berdasarkan suatu proses lain yang mempunyai kesamaan dengan proses yang akan dipelajari, misalnya aliran fluida reservoir dengan arus listrik. Beberapa contoh model yang didasarkan atas kesamaan aliran fluida reservoir dengan arus listrik yaitu:A. Model Resistor-Capasitor (R-C)Model resistor-capasitor (R-C) menggambarkan kesamaan antara arus listrik dengan aliran fluida reservoir untuk mengembangkan analog kelistrikan pada suatu reservoir migas. Perilaku reservoir dapat dihitung dengan menggunakan faktor-faktor konversi yang cocok berdasarkan analisa beberapa parameter kelistrikan pada suatu kondisi operasi tertentu. Analogi kedua system tersebut dapat dilihat dari kedua persamaan berikut ini:Aliran Fluida Reservoir:...................................................................................(4-1)......................................................................................(4-2)Arus Listriki = .....................................................................................(4-3).....................................................................................(4-4)Hubungan antara parameter-parameter tersebut dapat dilihat pada tabel IV-1.

Tabel IV-1Hubungan antara Sistem Fluida dan Sistem Listrik(Crichlow, H.B, 1977)

Model R-C biasa digunakan pada grid reservoir 2D, seperti terlihat pada gambar 4.1., 4.2. dan 4.3. Gambar-gambar tersebut merupakan pemodelan reservoir Woodbine Basin menggunakan model R-C. Persamaan (4-1) sampai (4-4) menggambarkan hubungan satu-satu sebagai berikut :q i .......................................................................................................(4-5) .............................................................................................(4-6)P E ..........(4-7)Hambatan (resistan) dalam suatu model wilayah tertentu dapat dihitung dari permeabilitas batuan pada wilayah tersebut. Nilai beda potensial (E) dan arus (i) bervariasi dalam suatu sirkuit listrik.

Gambar 4.1.Reservoir Woodbine Basin(Crichlow, H.B.,1977.)

Gambar 4.2.Lapangan East Texas(Crichlow, H.B.,1977)

Gambar 4.3.Jaringan Resistor(Crichlow, H.B.,1977)

B. Model ElectrolyticModel electrolitic steady-state dikembangkan oleh Botset, Wyckoff dan Muskat untuk menganalisa pergerakan front fluida di reservoir. Model ini didasarkan pada analogi hukum Ohm dengan hukum Darcy untuk aliran fluida dalam media berpori. Model electrolitic steady state dapat dibuat pada kertas filter atau agar gelatin untuk menganalisa distribusi potensial. Skala model ini dibuat secara geometris.

Gambar 4.4.Model Electrolitic(Crichlow, H.B.,1977)Elektroda tembaga merupakan lokasi sumur sedangkan pergerakan front fluida dimodelkan dengan pergerakan ion tembaga amonium berwarna yang bergerak dari elektroda negatif ke elektroda positif. Media yang digunakan mengandung ion seng amonium yang tidak berwarna. Ion tembaga bergerak pada sudut yang tepat sesuai dengan garis isopotensial. Gambar 4.4. menggambarkan model electrolitic.

C. Model PotentiometricModel potentiometric merupakan model steady-state yang menggunakan wadah tertentu sesuai dengan batas reservoir, permeabilitas dan ketebalan reservoir yang dimodelkan. Sumur-sumur diwakili dengan elektroda tembaga yang diletakkan dalam suatu medium. Medium ini terdiri atas elektrolit seperti kalium klorida (KCl). Laju injeksi dan laju produksi dimodelkan dengan arus bolak-balik tertentu. Tujuan penggunaan model potentiometric adalah untuk menentukan distribusi potensial steady state. Garis gelombang (stream line) dapat ditentukan dengan memplot sejumlah titik potensial dalam sudut yang tepat terhadap garis isopotensialnya. Stream line dapat digunakan untuk menentukan lokasi front pendesakan dengan memperhitungkan jarak yang ditempuh stream line yang berasal dari suatu sumber. Model potentiometric diperlihatkan pada Potentiometric(Crichlow, H.B.,1977)4.2.2. Model FisikModel ini dibangun dengan menggunakan sampel batuan reservoir atau membuat bentuk reservoir dimana model ini mempunyai sifat-sifat yang sama dengan reservoir sebenarnya. Beberapa contoh model fisik adalah :a. Model ElementalModel elemental menggunakan contoh batuan (core) sebagai model reservoir yang diambil melalui coring. Core tersebut digunakan untuk mengukur sifat fisik batuan reservoir, seperti porositas, saturasi fluida, permeabilitas dan mempelajari perilaku metode pendesakan (flood test).b. Model ScaleModel ini dilakukan dengan membuat skala kecil dari reservoir, sehingga proses aliran dalam reservoir dapat dipelajari. Model scale dapat diketahui pada proses injeksi air dengan pola sumur yang teratur, contohnya five spot.

4.2.3. Model MatematikaModel matematika menggambarkan aliran fluida reservoir dalam bentuk persamaan-persamaan matematika. Persamaan matematik ini berbentuk persamaan differensial parsial yang diturunkan dari persamaan konservasi massa, hukum Darcy dan persamaan keadaan. Persamaan differensial tersebut merupakan persamaan non-linear (kontinu) dan kompleks sehingga sukar dipecahkan secara analitik dan memerlukan pemecahan secara numerik. Untuk itu maka diperlukan suatu program komputer untuk pemecahannya.Hal-hal baru yang dapat dikemukakan dari model matematik ini adalah bahwa bentuk dan kondisi reservoir secara detail dapat dimasukkan di dalam perhitungan, heterogenitas dari batuan reservoir akan berpengaruh dalam model, performance dari sumur-sumur dapat diketahui.Reservoir dibagi dalam blok-blok atau grid dalam sistem numerik dimana bentuk blok dapat disesuaikan dengan heterogenitas dari reservoir, akan tetapi pada prinsipnya makin kecil blok-blok tersebut makin baik. Dengan adanya pembagian ini maka tergantung dari keadaan reservoir, model dapat merupakan model satu dimensi, dua dimensi atau tiga dimensi.Kesalahan dari metoda ini dengan sendirinya ada yaitu dengan dipakainya pendekatan-pendekatan dari bentuk persamaan differensial menjadi bentuk persamaan finite difference, akan tetapi kesalahan-kesalahan ini dapat dibatasi atau dibuat sekecil mungkin dengan mengadakan analisa terlebih dahulu terhadap metoda penyelesaian yang akan digunakan.

4.3. Persamaan Dasar Simulasi ReservoirAliran fluida dalam media berpori merupakan suatu fenomena yang sangat kompleks, yang tidak dapat dideskripsikan secara analistis. Dasar untuk mempelajari aliran fluida dalam media berpori dibutuhkan pemahaman mengenai beberapa sistem persamaan matematik yang berpengaruh terhadap kelakuan fluida. Aliran fluida dalam media berpori dapat direpresentasikan secara matematis berdasarkan hukum konservasi massa, hukum darcy dan persamaan keadaan. Persamaan aliran di dalam media berpori dapat diturunkan yaitu dengan mengkombinasikan ketiga persamaan ini.

4.3.1. Hukum Konservasi MassaHukum konservasi massa untuk aliran satu fasa dapat dinyatakan bahwa total massa aliran yang terkumpul merupakan pengurangan dari massa aliran yang masuk dengan massa aliran yang keluar. Elemen keseimbangan massa dapat dinyatakan pada gambar 4.6. Persamaan yang menyatakan hukum konservasi massa dapat dinyatakan berikut :