Acara 7 PVT Analisis PDF [PDF]

Citation preview

ACARA 7 PRESSURE-VOLUME-TEMPERATURE (PVT) ANALISIS



Pressure-Volume-Temperature atau biasa dikenal PVT Analisis adalah metode percobaan untuk mengetahui nilai dari sifat fisik fluida reservoir. Adapun macam-macam PVT analisis ialah : 1. Flash Liberation (Constant Composition Expansion-CCE) 2. Differential Liberation 3. Separator Test 4. Constant Volume Depletion



1. Flash Liberation Flash liberation terkenal juga dengan flash vaporization atau flash expansion atau pressure volume relation. Dalam pengujian ini gas yang keluar dari larutan dalam minyak dibiarkan berada dalam kontak dengan minyak sehingga komposisi tidak berubah selama test berlangsung. Tujuan untuk melakukan tes ini antara lain : 1. Menentukan tekanan saturasi ( bubble point atau dew point pressure) 2. Koefisien kompresibilitas isothermal pada fluid satu fasa dalam keadaan diatas tekanan saturasi 3. Faktor kompresibilitas untuk fasa gas 4. Total volume hidrokarbon sebagai fungsi dari tekanan (Vrel) (Tarek, Ahmed 4ed , 137)



Gambar 7.1 Skematik percobaan Flash Liberation (Sumber : Diktat Asep Kurnia Permadi)



Adapun prosedur untuk flash liberation ialah: 1. Tempatkan sampel dalam tabung percobaan(PVT cell) pada p di atas tekanan awal reservoir dan T reservoir. 2. Sambil menjaga T konstan, turunkan tekanan sampai tekanan tertentu kemudian catat volume totalnya Vt. 3. Ulangi Langkah 2 sampai gas keluar dari larutan. Saat gas keluar dari larutan catat tekanannya sebagai tekanan saturasi ( bubble point atau dew point pressure) dan volumenya sebagai Vsat (volume saturasi) 4. Hitung Vrel volume relatif dengan menggunakan persamaan :



Dimana : Vrel Vt Vsat



= Volume relatif atau total volume hidrokarbon sebagai fungsi dari tekana = Volume total = Volume saat tekanan saturasi (bubble point atau dew point pressures)



2. Differential Liberation Differential Liberation (Vaporization) test adalah suatu test dimana dilakukan untuk mengetahui banyaknya gas yang terlepas dari sampel Oil pada saat terjadinya penurunan tekanan dan di keluarkan dari tabung secara berkelanjutan dari kontak dengan minyak , dan sebelum sampai ke masa equilibrium pada fasa liquid Dari hasil experimen Differential Liberation test akan didapatkan data : •



Banyaknya gas yang terlarut sebagai fungsi tekanan



•



Penyusutan volume minyak sebagai fungsi tekanan



•



Sifat fisik dari gas yang terlepaskan termasuk komposisinya diantaranya : faktor kompresibilitas gas , dan spesific gravity dari gas



Differential liberation atau differential vaporization berbeda dari flash liberation karena gas yang keluar dari larutan kemudian dikeluarkan dari tabung sehingga tidak berada dalam kontak dengan liquid. Dengan demikian komposisi system berubah setiap perubahan tekanan. Prosedur yang ditempuh adalah sebagai berikut: 1. Tempatkan fluida dalam tabung pada tekanan = pb dan temperatur sama dengan temperatur reservoir. 2. Turunkan tekanan sampai tekanan tertentu, maka sejumlah gas akan terlepas dari minyak. 3. Kocok cell supaya terjadi kesetimbangan, dan diamkan beberapa saat sampai gas terpisah dari liquid. 4. Gas dikeluarkan dari cell dengan cara pendesakan pada tekanan konstan. 5. Ukur jumlah gas yang dikeluarkan dan specifik gravity-nya. 6. Ukur volume minyak yang tertinggal di dalam tabung. 7. Ulangi Langkah 2-6 sampai tekanan atmosfir. 8. Turunkan temperatur sampai kondisi standar 60oF dan ukur volumenya.



Gambar 7.2 Skematik Differential Liberation Test (Sumber : Asep Kurnia Permadi Bab 4 Sifat Fisik Fluida)



Data yang dihasilkan adalah volume minyak, Vo, pada waktu awal dan tiap tekanan berikutnya, volume gas yang keluar dari larutan dan dikeluarkan dari tabung, volume residual minyak yang tersisa pada akhir pengujian (p = 1 atm, T = 60℉), Vo,res. Dari data tersebut dapat dihitung untuk tiap tekanan: •



Relative Oil Volume : 𝐵𝑜𝑑 =



•



Solution GOR



•



Total Relative Volume



𝑉𝑜 𝑉𝑜 ,𝑟𝑒𝑠



𝑉𝑔



: 𝑅𝑠𝐷 𝑉𝑜 ,𝑟𝑒𝑠 : 𝐵𝑡𝐷 = 𝐵𝑜𝐷 + (𝑅𝑠𝐷𝑏 − 𝑅𝑠𝐷) 𝐵𝑔



Oleh karenanya, hasil pengujian differential vaporization dilaporkan dalam bentuk tabulasi sebagai berikut:



Dimana : 1. Solution GOR = cuft gas pada p = 14.65 psia 60oF dibagi dengan barrel minyak sisa pada akhir test (p = 14.65 psia 60oF). 2. Relative oil volume = barrel minyak pada tiap tekanan dibagi dengan barrel minyak sisa pada akhir test (p = 14.65 psia 60oF) 3. Relative total volume = barrel minyak ditambah dengan gas yang keluar pada tiap tekanan dibagi dengan barrel minyak sisa pada akhir test (p = 14.65 psia 60oF). 4. Faktor volume formasi gas = cuft gas pada tiap tekanan dibagi dengan cuft pada p 14.65 psia 60oF.



3. Separator Test Separator test dilakukan untuk menentukan perubahan volume fluida reservoir yang melewati separator dan kemudian fluida masuk dalam tangki pengumpul. Perubahan volume yang dihasilkan dipengaruhi sebagian besar oleh kondisi pengoperasian, tekanan dan suhu, pada fasilitas alat pemisahan yang ada di permukaan. Tujuan utama melakukan separator test adalah untuk menyediakan informasi laboratorium yang diperlukan untuk menentukan kondisi pemisahan yang optimum, yang juga akan memaksimalkan produksi minyak serta memaksimalkan distribusi minyak hingga pada tangki pengumpul.Sebagai tambahan, hasil dari tes separator test akan dikombinasikan dengan hasil Differential liberation Test, pada kegiatan ini pada umumnya kita mencari parameter PVT (Bo, Rs, dan Bt). Dan kegiatan Separator Test ini hanya dilakukan pada Minyak yang berada di titik gelembung (Bubble Point).



Dimana : Bofb = Faktor Volume Formasi pada kondisi Bubble Point (bbl/STB) Rsfb = Kelarutan Gas pada kondisi Bubble Point (scf/STB) (Vo)st = Volume oil pada kondisi Separator (STB) (Vg)sc = Total gas yang hilang setelah masuk separator (scf) Pada pengujian ini sampel dikondisikan pada tekanan saturasi dan suhu reservoir. Volume sample akan diukur sebagai Volume Saturasi (Vsat). tekanan dan suhu dari tahap-tahap tes ini mewakili peralatan pemisah HC diatas permukaan. Data yang telah diukur dapat digunakan



4. Constant Volume Depletion (CVD) Percobaan Constant Volume Depletion atau CVD dilakukan pada reservoir jenis Condensate dan juga Volatile Oil untuk mengetahui variasi komposisi dari reservoir. Prosedure CVD test dapat dilihat dari gambar dibawah ini.



Gambar 7.3 Skematik prosedur CVD test di laboratorium (Source : Ahmed, Tarek. Reservoir Engineering Handbook.1946.United State )



Tahapan prosedure CVD Test : Step 1 : Jumlah Sampel terukur ditempatkan pada cell PVT pada keadaan tekanan embun atau Dew Pressure (Seperti pada gambar a) dan dalam keadaan temperature konstan. Vi adalah volume awal sampel dalam cell PVT.



Step 2 : Hitung faktor kompressibilitas mula-mula dari persamaan gas nyata seperti dibawah ini:



Keterangan : Pd : Tekanan Dew atau dew point pressure, psia Vi : Volume mula-mula, ft3 ni : Mol gas mula-mula



R : Konstanta gas, 10.73 T : Temperature, Rankine Zd : Faktor kompressibilitas pada keadaan tekanan dew (embun) Step 3 : Tekanan pada cell PVT diturunkan (seperti pada gambar b), selama proses diturunkannya tekanan pada cell PVT, liquid mulai terbentuk.



Step 4 : Merkuri di injeksikan kembali kedalam cell PVT dalam keadaan tekanan konstan diikuti oleh keluarnya volume gas (terlihat pada gambar c). Ketika volume gas kembali seperti volume awal (Vi) di dalam cell PVT maka injeksi merkuri dihentikan. Dari step ini dapat terlihat bahwa saat diturunan tekanannya, mulai terbentuk Liquid. Sehingga reservoir yang mula-mula adalah gas (1 fasa) menjadi 2 fasa (gas + liquid).



Langkah-langkah diatas diulangi hingga mencapai tekanan minimum dan selanjutnya ditentukan komposisi dari gas dan liquid didalam cell PVT. Dari CVD test ini kita bisa mendapatkan data faktor komprossibilitas gas.



References : 1. Ahmed, Tarek. Reservoir Engineering Handbook.1946.United State 2. Diktat Reservoir Engineering, Asep Kurnia Permadi