bab iii. lanjutan new

24
17 Penyebab terjadinya scale adalah akibat dari, penurunan tekanan, perubahan temperatur, perubahan pH dan efek garam terlarut. Berikut ini adalah contoh scale yang terjadi di lapangan PT Pertamina Ep Asset I Field Jambi. Gambar 3.2. Scale (Sumber : PT. Pertamina EP asset 1 field Jambi) 3.2 . Mekanisme Pembentukan Scale Faktor utama yang berpengaruh terhadap pengendapan scale adalah kelarutan masing-masing komponen dalam air formasi. Sedangkan kecepatan pembentukan scale dipengaruhi oleh kondisi sistem formasi, terutama tekanan dan temperatur, penguapan (akibat perubahan kosentrasi), waktu kontak antara padatan dengan permukaan media pengendapan serta perubahan pH. (Siswoyo, K Erna,2005) Mekanisme pembentukan endapan scale berkaitan erat dengan komposisi air di dalam formasi. Secara umum, air mengandung ion – ion terlarut, baik itu berupa kation Universitas Sriwijaya Scale

Upload: sherly-andalia-gusnadi

Post on 04-Jan-2016

266 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

trt

TRANSCRIPT

17

Penyebab terjadinya scale adalah akibat dari, penurunan tekanan, perubahan

temperatur, perubahan pH dan efek garam terlarut. Berikut ini adalah contoh scale

yang terjadi di lapangan PT Pertamina Ep Asset I Field Jambi.

Gambar 3.2. Scale (Sumber : PT. Pertamina EP asset 1 field Jambi)

3.2 . Mekanisme Pembentukan Scale

Faktor utama yang berpengaruh terhadap pengendapan scale adalah kelarutan

masing-masing komponen dalam air formasi. Sedangkan kecepatan pembentukan

scale dipengaruhi oleh kondisi sistem formasi, terutama tekanan dan temperatur,

penguapan (akibat perubahan kosentrasi), waktu kontak antara padatan dengan

permukaan media pengendapan serta perubahan pH. (Siswoyo, K Erna,2005)

Mekanisme pembentukan endapan scale berkaitan erat dengan komposisi air di

dalam formasi. Secara umum, air mengandung ion – ion terlarut, baik itu berupa

kation (Na+, Ca2+, Mg2+, Ba2+, Sr2+dan Fe3+), maupun anion (Cl-, HCO3-, SO4

2- dan

CO32-). Kation dan anion yang terlarut dalam air akan membentuk senyawa yang

mengakibatkan terjadinya proses kelarutan (solubility). Kelarutan didefinisikan

sebagai batas/limit suatu zat yang dapat dilarutkan dalam zat pelarut pada kondisi fisik

tertentu. Proses terlarutnya ion – ion dalam air formasi merupakan fungsi dari tekanan,

temperatur serta waktu kontak antara air dan media pembentukan. Air mempunyai

batas kemampuan dalam menjaga senyawa ion- ion tersebut dalam larutan, sehingga

pada kondisi tekanan dan temperature tertentu, dimana harga kelarutan terlampui,

Universitas Sriwijaya

Scale

18

maka senyawa tersebut tidak akan terlarut lagi, melainkan terpisah dari pelarutnya

dalam bentuk padatan. (Siswoyo, K Erna,2005)

Dalam proses produksi, perubahan kelarutan terjadi seiiring dengan penurunan

tekanan dan perubahan temperature selama produksi. Perubahan angka kelarutan pada

tiap zat terlarut dalam air formasi akan menyebabkan terganggunya keseimbangan

dalam air formasi, sehingga akan terjadi reaksi kimia antara ion positif (kation) dan

ion negative (anion) dengan membentuk senyawa endapan yang berupa Kristal.

(Siswoyo, K Erna,2005)

Kondisi–kondisi yang mendukung pembentukan scale sebagai berikut:

1. Air mengandung ion-ion yang memiliki kecenderungan untuk membentuk

senyawa-senyawa yang mempunyai angka kelarutan rendah.

2. Adanya perubahan kondisi fisik atau komposisi air yang akan menurunkan

kelarutan lebih rendah dari kosentrasi yang ada.

3. Kenaikan temperature akan menyebabkan terjadinya proses penguapan, sehingga

akan terjadi perubahan kelarutan.

4. Air formasi yang mempunyai derjat keasaman (pH) besar akan mempercepat

terbentuknya endapan scale.

5. Pengendapan scale akan meningkat dengan lamanya waktu kontak dan ini akan

mengarah pada pembentukan scale yang lebih padat dan keras.

Proses pembentukan endapan scale dapat dikategorikan dalam tiga tahapan

pokok, yaitu :

a. Tahap Pembentukan Inti (nukleasi)

Pada tahap pembentukan ini ion – ion yang terkandung dalam air formasi akan

mengalami reaksi kimia untuk membentuk inti kristal. Inti Kristal yang terbentuk

sangat halus sehingga tidak akan mengendap dalam proses aliran.

b. Tahap Pertumbuhan Inti

Pada tahap pertumbuhsn inti Kristal akan menarik molekul-molekul yang lain,

sehingga inti akan tumbuh menjadi butiran yang lebih besar, dengan diameter

0,001 – 0,1 µ (ukuran koloid), kemudian tumbuh lagi sampai diameter 0,1 – 10 µ

(Kristal halus). Kristal akan mngendap saat mencapai diameter 10 µ (kristal

kasar).

c. Tahap Pengendapan

Universitas Sriwijaya

19

Kecepatan pengendapan kristal dipengaruhi oleh ukuran dan berat jenis Kristal

yang membesar pada tahap sebelumnya. Selain itu proses pengendapan juga

dipengaruhi oleh aliran fluida pembawa.

Sedangkan berdasarkan metode pembentukannya, pembentukan scale dapat

dibedakan menjadi dua jenis, yaitu secara homogen (homogeneus nucleation) dan

heterogen (heterogeneus nucleation) seperti yang terlihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3. Metode Pembentukan dan Pengendapan Scale (sumber : Studi

Penanggulangan Scale..., FT Universitas Indonesia, 2011

a. Homogeneus Nucleation b. Heterogeneus Nucleation

3.3 . Jenis scale dan Faktor yang berpengaruh terhadap pembentukannya

Komposisi scale pada lapangan minyak secara umum biasanya terdiri dari Scale

Calcium Carbonate (CaCO3) dan Scale Calcium Sulfate (CaSO4). (Syahri, 2008).

Tabel III.1. Jenis-jenis scale yang umum ditemukan dilapangan minyak

Jenis Scale Rumus Kimia Faktor-Faktor yang Mempengaruhi

Kalsium Karbonat

CaCO3 - Temperatur

- Tekanan Partial gas CO2

- Kandungan garam terlarut

- Perubahan keasaman (pH)

Kalsium sulfatGypsumSemi-hydrateAnhidrate

CaSO4

CaSO42H2OCaSO4

1/2H2OCaSO4

- Temperatur

- Tekanan

- Kandungan garam terlarut

Universitas Sriwijaya

20

Tabel III.1. Lanjutan

Barium sulfatStronsium sulfat

BaSO4

SrSO4

- Temperatur& temperatur

- Kandungan garam terlarut

Senyawa BesiFerrous carbonateFerrous sulphateFerrous hydroxide Ferric

FeCO3

FeSFe(OH)2

Fe(OH)3

Fe2OH3

- Kandungan gas terlarut

- pH

- Korosi

Sumber : M.Syahri (2008), Scale Treatment pada pipa Distribusi Crud Oil Secara

Kimia

Scale kalsium karbonat merupakan endapan senyawa CaCO3yang terbentuk dari

hasil reaksi antara ion kalsium (Ca2+) dengan ion karbonat (CO32-) ataupun dengan ion

bikarbonat (HCO3-) , dengan reaksi pembentukan sebagai berikut :

Ca2+ + CO32- → CaCO3

Ca2+ + 2(HCO3-) → CaCO3 + CO2 + H2O

Kondisi yang mempengaruhi pembentukan scale kalsium karbonat antara lain

adalah perubahan kondisi reservoir (tekanan dan temperatur), alkalinitas air, serta

kandungan garam terlarut, diaman kecendrungan terbentuknya scale kalsium karbonat

akan meningkat dengan :

a. Penurunan tekanan parsial CO2

b. Meningkatnya temperetur

c. Peningkatan pH

d. Penurunan gas terlarut secara keseluruhan

Berikut dijelaskan faktor –faktor yang mempengaruhi pembentukan scale

kalsium karbonat

1. Pengaruh CO2

Keberadaan CO2 dalam air akan mempengaruhi kelarutan CaCO3 dalam air.

Pada waktu CO2 terlarut dalam air, senyawa tersebut akan membentuk asam

karbonat, dengan reaksi ionisasi sebagai berikut

Universitas Sriwijaya

21

CO2 + H2O ↔ H2CO3

H2CO3 ↔ H+ + 2(HCO3-)

HCO3- ↔ H+ + HCO3

-

Pada mulanya, scale berupa partikel-partikel koloid, tetapi karena partikel-

partikel ini mempunyai sifat absorbsi, ditambah permukaan batuan formasi dan

peralatan produksi yang umumnya kasar, maka melalui proses yang panjang

partikel-partikel koloid ini melekat pada batuan formasi dan permukaan peralatan

produksi hingga akhirnya membentuk kerak.

2. Temperatur

Makin tinggi temperatur air, kecendrungan pembentukan scale CaCO3

meningkat. Walaupun pada permukaan tidak terbentuk scale, namun dengan suhu

yang tinggi pada dasar sumur, maka dapat diprediksi akan ada scale yang

terbentuk. Kelarutan CaCO3 berbeda dari kebanyakan zat-zat lain, dapat dilihat

pada Gambar,dimana kelarutannya akan menurun seiring dengan naiknya

temperatur.

Gambar 3.3. Gambar Grafik Pengaruh Temperatur Terhadap Kelarutan CaCO3

(Studi Penanggulangan Scale..., FT Universitas Indonesia, 2011)

Hal ini berarti, semakin tinggi temperatur maka kecenderungan terbentuknya

endapan CaCO3 semakin meningkat pula atau mengindikasi semakin rendahnya

harga kelarutan CaCO3.

3. Pengaruh pH

Apabila pH air meningkat, maka semakin besar pula kecendrungan

terbentuknya scale kalsium karbonat, demikian juga sebaliknya, semakin rendah

harga pH air, kecenderungan terbentuknya scale akan semakin kecil.

Universitas Sriwijaya

22

4. Pengaruh Garam Terlarut

Kadar kelarutan CaCO3 akan meningkat dengan bertambahnya kandungan

garam terlarut dalam air, tetapi apabila garam garam tersebut sudah mencapai

batas kelarutanya, yaitu suatu kondisi diman hasil kali kelarutan zat semula sama

dengan hasil kali kelarutan zat - zat yang terbentuk, maka kadar CaCO3 akan

menurun. Dengan demikian kemungkinan pembentukan scale CaCO3 akan

berkurang dengan penambahan garam terlarut.

3.4 . Analisis Jenis Scale

Untuk mengidentifikasi jenis scale dilakukan dengan beberapa metode. Tetapi

yang umum digunakan adalah Metode Stiff and Davis untuk scale jenis CaCO3 .

Prosedur Prediksi Pembentukan Scale CaCO3 adalah sebagai berikut:

1. Siapkan data analisa air berupa :

a. Konsentrasi masing-masing ion

b. Suhu pada saat pengambilan contoh

c. Harga pH

2. Hitung ionic strength masing-masing ion yaitu dengan mengalikan konsentrasi

ion dengan faktor konversinya pada Tabel III.2

Tabel III.2. Faktor Konversi CaCO3

Ion Faktor Konversi (10-5)

NA+

CA2+

MG2+

CL-

HCO3-

SO42-

CO3

Fe3+

2,25,08,21,40,822,12,18,1

Sumber : Pertamina (2000), Produksi Migas (Scale dan Perhitungan HCl Untuk

Menghilangkannya)

3. Jumlahkan ionic strength masing-masing ion untuk memperoleh ionic strength

total (μ).

Universitas Sriwijaya

23

4. Tentukan harga k berdasarkan harga μ dan temperatur dengan menggunakan

grafik hubungan total ionic strength dan temperatur (Gambar 3.3)

Gambar 3.4. Grafik Harga K Pada Berbagai Ionic Strength Untuk Endapan

CaCO3 (Studi Penanggulangan Scale..., FT Universitas Indonesia,

2011)

5. Tentukan harga pCa2+ (mg/lt) berdasarkan konsentrasi Ca2+ dengan menggunakan

persamaan :

Pca = 4.5997 – 0.4337 In [ Ca2+ ] ..... (1)

6. Menentukan harga pAlk berdasarkan konsentrasi CO32- dan HCO3

- (mg/lt) dengan

menggunakan persamaan :

Palk = 4.8139 – 0.4375 In [CO32- + HCO3-]..... (2)

7. Hitung indeks Saturasi, yaitu :

SI = pH – (K - Pca + Palk) ..... (3)

Dimana :

SI : Scaling Index

pH : pH air formasi

K : Konstanta yang diperoleh dari grafik hubungan ionic strenght dan

temperatur

pCa2+ : Negatif logaritma dari konsentrasi ion kalsium (mol/lt)

Universitas Sriwijaya

24

pAlk : Negatif logaritma dari total alkalinity dari konsentrasi

CO32- dan HCO3

8. Apabila :

1. SI > 0 : maka CaCO3 cenderung mengendap terendapkan

2. SI < 0 : endapan CaCO3 tidak akan terbentuk

3. SI = 0 : larutan Jenuh dengan CaCO3

3.5 . Metode Penanggulangan Scale

Upaya penanganan scale yang seringkali dilakukan adalah dengan menggunakan

scale inhibitor. Berdasarkan metode yang digunakan dalam penanganan scale dibagi

menjadi dua cara untuk mengatasi scale, yaitu Mechanical Methods dan Chemical

Methods. (Michael Economides J and Nolte Kenneth G,1988).

3.5.1 Penanggulangan Scale dengan cara Mechanical Method

Mechanical Methods adalah metoda untuk menghilangkan scale dengan

peralatan mekanis, antara lain :

1. Untuk casing yang sudah diperforasi, cara yang paling efektif untuk

menghilangkan scale pada casing yang sudah diperforasi adalah melakukan

perforasi ulang casing dan melewatkan bagian yang tersumbat karena scale

(Reperforasi).

2. Cara mekanis seperti string shot, jet blaster juga dapat digunakan untuk

menghilangkan scale dari tubing, casing, atau open hole.

3.5.2 Penanggulangan Scale dengan cara Chemical Methods

Chemical methods adalah upanya penanggulangan scale dengan

menggunakan zat kimia, upaya pengangulangan meliputi pencegahan terjadinya

scale dan menghilangkan scale yang terbentuk. Upaya pencegahan yang seringkali

dilakukan adalah dengan menginjeksikan zat kimia pengontrol scale (scale

inhibitor), baik pada formasi maupun pada pipa-pipa dan peraltan produksi. Zak

kimia tersebut bekerja dengan cara menjaga partikel pembentuk scale tetap dalam

larutan, sehingga diharapkan tidak terjadi pengendapan.

1. Acidizing treatment

Universitas Sriwijaya

25

Acidizing treatment adalah suatu proses penginjeksian acid ke dalam

rangkaian sumur untuk membersihkan scale yang terbentuk. Acidization

Treatments dibedakan berdasarkan injection rate dan injection pressure

menjadi tiga tipe yaitu matrix acidization, fracture acidazation dan acid wash

(wellbore cleanup). Matrix acidization merupakan acidizing yang dilakukan

pada lapisan formasi.

Sedangkan fracture acidizing dilakukan pada formasi yang bersifat

hydrolically fractured. Dan umumnya dilakukan pada tekanan tinggi. Pada

acid wash dilakukan pengasaman pada rangkaian alat produksi yang

bertujuan hanya untuk menghilangkan scale yang ada saja, tipe inilah yang

sering dilakukan di lapangan minyak dan gas bumi. Tahapan acid wash

treatment untuk membersihkan scale pada rangkaian sumur adalah:

a. Pickling, yaitu tahap membersihkan kotoran yang berada pada tubing

dan flowline dapat berupa karat, scale ataupun parafin dengan

pemompaan 15% HCl.

b. Pre flush, larutan fluida yang digunakan untuk mendesak (displace)

asam dalam rangkaian tubing dan flowline agar sampai ke ujungnya.

c. Over flush, larutan yang digunakan untuk mendorong acid dalam

rangkaian tubing maupun flowline untuk berikutnya direndam.

d. Soak (rendam),larutan acid direndam selama beberapa jam agar terjadi

reaksi acid dengan scale terlarut.

Asam didesain untuk menghilangkan scale tanpa merusak formasi atau

peralatan rangkaian sumur secara efektif. Berikut jenis-jenis asam yang

dipakai untuk injeksi acid :

a. Hydroclouric acid, digunakan dilapangan umumnya 15% HCl dikenal

sebagai regular acid. HCl bereaksi dengan formasi karbonat sehingga

sangat efektif digunakan untuk melarutkan semua scale carbonat. Asam

HCl atau muriatic acid adalah asam yang paling banyak dipakai di

industri. Mulai dipakai tahun 1895 (Standard Oil). HCl relatif murah,

mudah diangkut, dan hasil reaksinya terlarut dalam air.

b. Hydroflouric Acid, Hydrofloric acid (HF) digunakan untuk sandstone

karena ia dapat melarutkan silikat. Tidak semua produk reaksi dengan

Universitas Sriwijaya

26

HF akan larut dalam air. HF bisa bereaksi dengan bermacam-macam

mineral lain seperti Ca dan Mg tetapi akan terbentuk endapan. Karena

pada batuan sandstone sering terdapat semen dari bahan Ca, maka

umumnya HF dicampur dengan HCl dalam penggunaannya, HF

merupakan jenis acid yang efektif melarutkan silikat seperti kuarsa,

feldspar dan clay. Jenis acid digunakan untuk stimulasi batuan pasir.

Tabel III.3. Variasi Titik Beku HCL

% HCl TITIK BEKU

5

10

15

20

24

28

32

36

40

-9

-20

-30

-60

-80

-51

-38

-34

-31

Sumber : (Studi Penanggulangan Scale..., FT Universitas Indonesia, 2011)

c. Organic acid,

Biasa digunakan untuk temperatur tinggi dimana terdapat masalah

korosi. Ada dua jenis acid yang digunakan yaitu formic acid dan acetic

acid yang sering dimasukkan dalam pengasaman. Asam organik

biasanya acetic dan formic, dapat melarutkan batuan limestone,

dolomite dan siderite.

d. Other acid, biasanya sulfamic acid digunakan untuk stimulasi

downhole, acid ini digunakan untuk treatment formasi limestone atau

dolomit.

Kapasitas kelarutan dari masing-masing asam yang umum digunakan dapat dilihat

pada tabel berikut :

Tabel III.4. Kapasitas Pelarutan (Dissolving Capacity)

Universitas Sriwijaya

27

Asam Konsentrasi Lb CaCO3 yang terlarut per gallon

HydrocloricAceticFormic

101010

1,220,700,93

HydrocloricAceticFormic

151515

1,841,081,42

HydrocloricAceticFormic

202020

2,501,431,90

HydrocloricAceticFormic

282828

3,652,022,71

Sumber: (Studi Penanggulangan Scale..., FT Universitas Indonesia, 2011)

Pemanfaatan jenis additive juga digunakan dalam proses acidizing

untuk mencegah efek samping yang tidak diinginkan saat dilakukan proses

pengasaman pada sumur seperti mencegah terjadinya korosi, mencegah

terjadinya emulsi, dan juga mencegah terbentuknya pengendapan ion besi,

beberapa jenis additive yang digunakan adalah:

a. Corrosion Inhibitor

Adalah zat kimia yang digunakan untuk mengurangi korosi pada tubing,

peralatan pompa dan peralatan lain selama acid treatment. Cara

kerjanya adalah dengan melapisi asam agar tidak bersentuhan pada

tubingnya.

b. Surfactant

Universitas Sriwijaya

28

Surfactant (surface active agent) digunakan untuk mengurangi

tegangan permukaan dengan mengabsorbsi interface antara liquid dan

gas, serta mencegah terjadinya emulsi.

c. Iron Control

Pengendapan besi setelah pengasaman dapat terajadi jika ion besi yang

dilarutkan oleh asam membentuk Fe2+ bukan membentuk Fe3+ . Hal ini

menyebabkan keberadaan ion besi harus dikontrol didalam larutan

asam.

d. Scale Inhibitor

Setelah dilakukan proses acidizing untuk menghilangkan scale yang

terbentuk, maka perlu dilakukan proses scale inhibitor untuk

mengurangi terbentuknya kembali scale pada tubing.

2. Pencegahan Scale dengan Scale Inhibitor

Scale inhibitor adalah bahan kimia yang menghentikan atau mencegah

terbentuknya endapan scale, bila ditambahkan pada konsentrasi yang kecil

pada air. Penggunaan bahan kimia ini sangat menarik, karena dengan dosis

yang sangat rendah dapat mencukupi untuk mencegah scale dalam periode

waktu yang lama. Mekanisme kerja scale inhibitor ada dua, yaitu:

a. Scale inhibitor dapat teradsorpsi pada permukaan kristal scale pada saat

mulai terbentuk. Inhibitor merupakan kristal yang besar yang dapat

menutupi kristal yang kecil dan menghalangi pertumbuhan selanjutnya.

b. Dalam banyak hal bahan kimia dapat dengan mudah mencegah

menempelnya suatu partikel-partikel pada permukaan padatan.

1. Tipe Scale Inhibitor

Kelompok scale inhibitor antara lain: inorganik poliphospat,

Inhibitor organik, Phosponat, ester phospat, dan polimer.

a) Inorganik poliphospat adalah padatan inorganik non-kristalin.

Senyawa ini jarang digunakan dalam operasi perminyakan.

Kerugiannya adalah merupakan padatan dan bahan kimia ini

Universitas Sriwijaya

29

mudah terdegradasi dengan cepat pada pH rendah atau pada

temperatur-tinggi.

b) Inhibitor organik biasanya dikemas sebagai cairan konsentrat

dan tidak dapat dipisahkan sebagai bahan kimia stabil.

c) Ester phospat merupakan scale inhibitor yang sangat efektif

tetapi pada temperatur diatas 175°C dapat menyebabkan

proses hidrolisa dalam waktu singkat. Phosponat merupakan

scale inhibitor yang baik untuk penggunaan pada temperatur

diatas 3.500 oF.

d) Sedangkan polimer seperti akrilat dapat digunakan pada

temperatur diatas 350°C.

2. Pemilihan Scale Inhibitor

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan jenis

inhibitor untuk mendapatkan efektifitas kerja inhibitor yang baik

adalah sebagai berikut:

a) Jenis scale, dengan diketahuinya komposisi scale, dapat

dilakukan pemilihan scale inhibitor yang tepat.

b) Kekerasan scale.

c) Temperatur, secara umum, inhibitor berkurang

keefektifannya apabila temperatur meningkat. Setiap

inhibitor mempunyai batas maksimum temperature, agar

operasi dapat berfungsi dengan baik.

d) pH, kebanyakan scale inhibitor konvensional tidak efektif

pada pH rendah.

e) Kesesuaian bahan kimia, scale inhibitor yang digunakan

harus sesuai dengan bahan kimia lain yang juga digunakan

untuk kepentingan operasi seperti corrosion inhibitor.

Beberapa scale inhibitor ada yang bereaksi dengan kalsium,

magnesium atau barium membentuk scale pada konsentrasi

yang tinggi.

f) Padatan terlarut, semakin banyak padatan terlarut maka

semakin tinggi konsentrasi inhibitor yang digunakan.

Universitas Sriwijaya

30

g) Kesesuaian dengan kondisi air, kandungan ion-ion kalsium,

barium, dan magnesium yang ada dalam air akan

menyebabkan terjadinya reaksi dengan beberapa jenis

inhibitor sehingga menimbulkan masalah baru yaitu

terbentuknya endapan. Sehingga jenis inhibitor harus dipilih

sesesuai mungkin.

h) lklim, setiap inhibitor mempunyai titik lebur tertentu dan cara

menginjeksikan ke dalam sistem, sehingga untuk

menghindari terjadinya pembekuan ataupun perubahan

komposisi dari inhibitor.

3.6 . Perhitungan Dasar Pemakaian Fluida

Besarnya pemakain fluida yang akan dipakai pada acid treatment processing

dihitung berdasarkan kapasitas tubing, casing, annulus, net perforasi yang diperlukan

untuk menentukan volume tubing, volume annulus, dan volume fluida.

Berikut perumusan yang digunakan untuk menentukan besarnya pemakaian

fluida, yaitu :

1. Kapasitas Tubing (bbl/ft)

KT = …………. (6)

2. Kapasitas Casing (bbl/ft)

KC = ………….. (7)

3. Kapasitas Annulus (bbl/ft)

KA = ………. (8)

4. Volume Tubing (bbl)

VA = Panjang EOT x KT x 3,281ft/m ………. (9)

Universitas Sriwijaya

31

5. Volume Annulus (bbl)

VA = Panjang EOT x KA x 3,281 ft/m …..(10)

Keterangan :

ID = Inside Diameter (inch)

OD = Outside Diameter (inch)

EOT = End of Tubing (m)

3. 7. Penentuan Kurva IPR

Penentuan kurva IPR dilakukan untuk mengetahui adanya perubahan laju

produksi sumur. Produktivitas Index (PI) suatu sumur menunjukkan kemampuan

sumur untuk berproduksi yang dinyatakan dengan perbandingan jumlah fluida dengan

drawdown dari tekanan. Dan dirumuskan secara matematis oleh Gilbert sebagai

berikut :

PI = ............... (11)

Dimana :

Ps = Tekanan static dasar sumur (Psi)

Pwf = Tekanan alir dasar sumur (Psi)

q1 = Laju produksi awal (BFPD)

qmax = Laju produksi maksimum pada 0 Psia (BFPD)

q2 = Laju produksi kedua (BFPD)

Pwf2 =Tekanan perforasi pada laju produksi q2 (Psi)

Persamaan ini diasumsikan untuk Reservoir yang homogen dimana fluida yang

mengalir tidak termanfaatkan sehingga diperoleh bentuk kurva berupa garis lurus

(Gambar 3.4). Asumsi ini tidak berlaku pada sumur yang memiliki fluida dua fasa atau

dibawah tekanan bubble point.

Universitas Sriwijaya

Pwf

q

32

Gambar 3.5. Kurva IPR Satu Fasa (Ubaidillah Anwar,2013)

Vogel mengembangkan kurva IPR untuk sumur dengan fluida dua fasa dan

menganggap bahwa sumur tidak mengalami kerusakan ataupun perbaikan. Dalam hal

ini, Vogel mengasumsikan bahwa aliran efesiensi kondisi sumur sama dengan satu

(FE=1). Berdasarkan hasil penelitian Vogel, Fluida 2 fasa (cairan dan gas) membentuk

lengkungan pada kurva IPR (Gambar 3.5).

Selanjutnya kurva IPR untuk fluida 2 fasa di formulasikan oleh Vogel dalam

bentuk persamaan :

............. (12)

Dimana :

qmax = Laju produksi maksimum (BFPD)

q0 = Laju produksi awal (BFPD)

Pwf = Tekanan alir dasar sumur (Psi)

Ps = Tekanan alir dasar sumur (Psi)

Untuk membuat kurva IPR dua fasa tersebut, maka langkah-langkahnya adalah

sebagai berikut :

1) Hitung harga qmax berdasarkan data q0, Pwf dan Ps dengan menggunakan

(persamaan 12).

2) Harga qmax yang didapat akan digunakan untuk menghitung q0 yang

diharapkan dengan kembali menggunakan (persamaan12). Asumsi harga Pwf

Universitas Sriwijaya

33

ini diambil pada selang interval 0 ≤ ≤ 1, selanjutnya hitung q0 berdasarkan

asumsi-asumsi dari nilai Pwf.

3) Buat kurva IPR berdasarkan hubungan antara Pwf (sebagai sumbu tegak, Y)

dengan q0 (sebagai sumbu horizontal, X).

Gambar 3.6. Kurva IPR Dua Fasa (Ubaidillah Anwar,2013)

Universitas Sriwijaya