3_dasar2petrofisika_bag1

PF-101Bambang Gumilar

File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Dasar-Dasar PetrofisikaPF-101

Bambang Gumilar Sr. Petrophysicist

Jakarta, 16 - 17 Juli 2007

KURSUS SINGKAT


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Pendahuluan

Istilah:

– Petrofisika/ Petrophysics

– Analisis Log/ Log Analysis

– Evaluasi Formasi/ Formation Evaluation


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Petrofisika 1• Definisi Batuan

• Sifat-sifat dasar rongga batuan

• Porositas

• Skala Spatial

• Ukuran Butir

• Fluida dalam rongga

• Saturasi

• Permeabilitas


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Batuan• Definisi: “kumpulan mineral yang terbentuk secara alami

melalui proses diagenesis”

• Batuan Reservoir:– Batuan Sedimen:

• Klastik; Batupasir• Karbonat; Batugamping, Dolomit• Lain-lain; Anhidrit, Radiolarit

– Batuan Beku, Metamorf:• Rekahan / Fractured Reservoir


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Batuan


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Kuis !Jenis Batuan


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

FormasiDefinisi:“A set of rocks that were once horizontally continuous, that

share some distinctive feature of lithology, and that are

large enough to be mapped.”


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Sifat Dasar Batuan BerporiVolume Rongga

Fluida mengalir di dalam rongga

Kontak Fluida denganPermukaan butiran

Porositas

Permeabilitas

Luas Permukaan Butiran


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Definisi Porositas

Vp

Vm

Matriks, m

Pori, p

φ

φ = Vpori/ Vtotal

1− φ

Vtotal = Vm + Vp


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Skala Spasial

Teori Realitas


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Jenis Porositas

Serra 1984• Porositas Total

= porositas primer + porositas sekunder

• Porositas yang berhubungan (interconnected)

• Porositas Efektif


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Definisi Porositas dalam Petrofisika

Model Coates

Mineral and Lempung Kering

Cla

y bo

und

Wat

er

Cap

illar

y bo

und

Wat

er

Free

wat

er

Hydrocarbon

PHIE

CBW BVI FFI

PHIT

FLUIDA (cair/gas)PADAT


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Porositas dan Distribusi Besar Pori


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Rentang Besaran Porositas

35,910,3Serpih

36,51,2Batugamping

34,73,6Batupasir

φ maks (%)φ min (%)Litologi


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

“Trend” Porositas• Sedimen Laut Berporositas Besar

• Sedimen Belum Terkonsolidasi

• Batupasir

• Batuan karbonat ( batugamping – dolomit)

• Anhidrit, batuan beku terekahkan dan batuan

“pejal” lainnya

Mak

in K

ecil


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Porositas dan Diameter Butiran

d50 dalam

mikro meter

0,20

0,24

0,28

100 180 260 340 420 500

φ


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Porositas vs Kedalaman

σefektif

Tekanan vertikal efektif Mengurangi porositas

-dσ/dσef ≈ φ -dφ/dσef = b.φ

Persamaan diferensial dφ/φ = -b.dσef

Integral ln φ = -b.σef ; σ adalah variabelσ = 0

Set σ =0 sebagai porositas awal, φ0

φ(σ) = φ0.exp(-b.σef)


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Kemasan/Packing

Kemasan Kubus

R

( )48.0

61

).2(3

423

33

=−=⋅−⋅

=ππ

φR

RRporositas

jumlah titik singgung = 6


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Kemasan/Packing

φ= 0,48 φ= 0,40

φ= 0,30 φ= 0,26

Kubus Ortorombik

TetrarombikTetragonal speroid


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Mengukur Porositas

• Langsung:– Porosimeter (Helium)– Volume butiranφ = (RHOMA - RHOB)/(RHOMA - RHOF)

• Tidak langsung– Densitas batuan– Sifat akustik batuan


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Fluida Pori Batuan

model volumetrik

matriks batuanmatriks batuanmatriks batuan

lem

pung

CBW BVI BVM

clay bound

capillary water

moveablewater

hidrokarbon

porositas efektif

porositas total


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

batuan

Saturasi

Saturasii = volume fluidai

volume rongga

airbatuan

air

minyak

φ = 100%Sw = 100%Fluida = air

φ = 0 - 33%Sw = 100%Fluida = air

φ = 0 - 33%Sw = 60%So = 40%Fluida = air + minyak

air


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Terminologi• Bulk Volume Moveable BVM

– fraksi rongga batuan yang ditempati oleh fluida yang bisa mengalir

• Bulk Volume Irreducible BVI– fraksi rongga batuan yang ditempati

oleh air terikat gaya kapiler

• Clay Bound Water CBW– air yang terikat secara elektrostatis di

permukaan butiran mineral lempung


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Permeabilitas

Pa

Pb

Q

L

Henry Philibert Gaspard Darcy1803 - 1858

1 Darcy = 9,8 10-13 m2 ~ 1µm2

Fase tunggal, aliran laminar


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Metode Pengukuran Permeabilitas• Conventional Cores

– Core Plugs– Probe permeameter

• Wireline Formation Tester

• Wireline logs– NMR– Stoneley waves

• Well and Drill Stem Test

Hati - hati dengan Skala !


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Pengaruh Besar dan Bentuk Butir Terhadap Permeabilitas

Butiran Besar Pipih Butiran Kecil Pipih

Butiran Besar BulatButiran Kecil-Kecil Tak Beraturan

Perm Hor 2000 mDPerm Ver 1500 mD





File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Tensor Permeabilitas

z

x y

Media yang isotropis

k =

kh 0 0

00

0 0

kh

kv


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Besaran Tensor vs Besaran Skalar

Besaran yang bergantung pada arah disebut Tensor - permeabilitas- konduktivitas listrik, permitivitas- elastisitas

Besaran yang TIDAK bergantung pada arah disebut Skalar - temperatur- densitas- porositas- saturasi


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Permeabilitas dan Porositas

y = 22.146x - 2.9527R2 = 0.836

-3.00

-2.00

-1.00

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40

Porosity, frac

Log1

0 k_

klin

k, m

D

Log K = m*Porositas + c

0.01

0.1

1

10

100

1000

10000

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4

Heterolithic Mudstones

Heterolithic Sandstones

Muddy Sandstones

Sandstones

Argillaceous Sandstones

Siltstones

Cluster, Litho-Facies, e-Facies

Gumilar, 2005


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Permeabilitas dan Ukuran Butir

Schopper, 19825 52102102

103

104

5

2

5

2

d in µm

k in

md

5

2

5

2

10-11

10-12

10-13

k in

m2

k ∼ d2.2


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Permeabilitas dan Ukuran Pori

Bassan, 1997

102

Median Pore-throat Diameter in µm

104

Cor

e P

erm

eabi

lity

in m

D

103

102

10

1.0

0.01

0.001

0.1

1010.01 0.1


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Permeabilitas Mutlak dan Nisbi• Permeability in Darcy’s law is defined for a single fluid – this is

the absolute permeability.

• The reservoir can contain two or even three fluids (water, oil, gas) – the flow of the individual fluids interfere and the effective permeabilities are less than the absolute permeability

• Thus, effective permeability describes the flow of a fluid through a rock in the presence of other pore fluids. It depends on the saturations.

• Relative permeability is the ratio of effective permeability and absolute permeability; it ranges from 0 to 1


File

: Das

ar2P

etro

fisik

a_ba

g1.p

pt

Diskusi

• Mengapa hanya batuan tertentu saja yang bisa jadi Reservoir?

• Diskusikan definisi matriks menurut:Geologi/PetrografiPetrofisika

• Pengukuran porositas dan permeabilitas sampel dilakukan di laboratorium. Aspek-aspek apakah yang harus diperhitungkan jika kita akan mempergunakan data dari pengukuran tersebut?

3_dasar2petrofisika_bag1

Documents