Analisa Kimiawi Air Formasi [PDF]

Citation preview

BAB VIII



ANALISA KIMIAWI AIR FORMASI



8.1 Tujuan Percobaan 1. Menentukan sifat dari air formasi, apakah stabil, mengendap atau korosif. 2. Menentukan pH; alkalinitas; kandungan kalsium, magnesium, barium, sulfat, ferro, klorida, sodium. 3. Menentukan nilai indeks stabilitas kalsium karbonat (CaCO3). 4. Mengetahui perbandingan indeks stabilitas dengan temperatur.



8.2 Teori Dasar Air formasi merupakan faktor utama yang berkaitan dengan pembentukan scale. Scale merupakan endapan kristal yang menempel pada matriks batuan maupun pada dinding-dinding pipa dan peralatan di permukaan, seperti halnya endapan yang sering kita jumpai pada panci ataupun ketel untuk memasak air. Adanya endapan scale akan berpengaruh terhadap penurunan laju produksi produksi. Bisa juga disederhanakan, scale adalah hasil kristalisasi dan pengendapan mineral dari air formasi yang terproduksi bersama minyak dan gas Terbentuknya endapan scale pada lapangan minyak berkaitan erat dengan air formasi, di mana scale mulai terbentuk setelah air formasi ikut terproduksi ke permukaan. Selain itu jenis scale yang terbentuk juga tergantung dari komposisi komponen-komponen penyusun air formasi. Mekanisme terbentuknya kristal-kristal pembentuk scale berhubungan dengan kelarutan masing-masing komponen dalam air formasi. Sedangkan kecepatan pembentukan scale dipengaruhi oleh kondisi sistem formasi, terutama tekanan dan temperatur. Perubahan kondisi sistem juga akan berpengaruh terhadap kelarutan komponen.



75



76



Air formasi biasanya disebut dengan oil field water atau connate water interstial water adalah air yang diproduksikan ikut bersama-sama dengan minyak dan gas. Air ini biasanya mengandung bermacam-macam garam dan asam, terutama NaCl sehingga merupakan air yang asam bahkan asam sekali. Air formasi hampir selalu ditemukan di dalam reservoir hidrokarbon karena memang di dalam suatu akumulasi minyak, air selalu menempati sebagian dari suatu reservoir, minimal 10% dan maksimal 100% dari keseluruhan pori. Untuk menganalisa air formasi secara tepat, dipakai klasifikasi air formasi yang digambarkan, secara grafis hal ini dimaksudkan untuk mengidentifikasi sifat air formasi dengan cara yang paling sederhana tetapi dapat dipertanggungjawabkan, hanya kelemahannya tergantung pada spesifikasinya. Pengambilan sampel air formasi dilakukan di kepala sumur dan atau di separator dengan menggunakan penampung bertutup terbuat dari kaca atau plastik agar tidak terjadi kontaminasi dan hilangnya ion hidrogen karena akan mempengaruhi kebasahan sampel. Percobaan yang dilakukan adalah dengan menentukan pH, Alkalinitas, penentuan kandungan Kalsium, Magnesium, Barium, Sulfat, Ferro, Klorida, Sodium dan perhitungan indeks stabilitas kalsium karbonat (CaCO3). 1. Penentuan Kalsium dan Magnesium Untuk kandungan Ca dan Mg perlu terlebih dahulu ditentukan kesadahan totalnya. 2. Penentuan Alkalinitas Alkalinitas dari suatu cairan biasa dilaporkan sebagai CO3-, HCO3- dan OH-, yaitu dengan menitrasi air sampel dengan larutan asam yang lemah dan larutan indikator. larutan penunjuk (indicator) yang digunakan dalam penentuan kebasahan CO3- dan OH- adalah Phenolphtalein (Pp), sedangkan Methyl Orange (MO) digunakan sebagai indicator dalam penentuan HCO3-.



77



3. Penentuan Klorida Unsur ion baku ditentukan dalam air formasi ialah Cl, yang konsentrasinya lemah sampai pekat. Metode Mohr selalu digunakan dalam penentuan kadar klorit, tanpa perbaikan nilai pH. Cara pengujian dapat ditentukan untuk fluida yang bernilai pH antara 6 sampai 8.5 dan hanya ion SO yang sering mengganggu. Gangguan dapat diketahui dari warna setelah titrasi dengan larutan AgNO3 warna abu-abu sampai hitam. Bila hal ini dapat diketahui sebelumnya, ion ini dapat dihilangkan dengan cara mengasamkan contoh air yang akan diperiksa dengan larutan asam senyawa (HNO) dan dimasak selama 10 menit. setelah didinginkan, naikan pH sampai 6 hingga 8.5 dengan NHOH., larutan buffer kesadahan total atau larutan buffer Calver, dan tidak sekali-sekali mengurangi pH dengan HCL. 4. Penentuan Sodium Sodium tidak ditentukan di lapangan, karena nilai sodium tidak dapat dianggap nilai yang nyata atau absolut. Perhitungannya ialah dengan pengurangan jumlah anion dengan jumlah kation dengan me/L kesadahan total tidak dimasukkan dalam jumlah perhitungan ini. Air formasi selain berasal dari lapisan lain yang masuk ke dalam lapisan produktivitasnya yang disebabkan oleh : a. Penyemenan yang kurang baik b. Kebocoran casing yang disebabkan oleh: a. Korosi pada casing. b. Sambungan kurang dapat. c. Pengaruh gaya tektonik (patahan).



78



Adapun keadaan air formasi mempunyai sifat-sifat : 1. Sifat fisika , di mana meliputi : a. Kompresibilitas b. Kelarutan gas di dalam air c. Viskositas air d. Berat jenis e. Konduktivitas 2. Sifat kimiawi, di mana meliputi : a. Ion-ion negatif (Anion) b. Ion-ion positif (Kation) Pengambilan contoh air formasi sebaiknya dari kepala sumur dan atau separator dengan pipa plastik lentur jangan dari bahan tembaga (Cu) karena mudah larut. Peralatan harus bersih dari bekas noda dan di cuci alirkan dengan air formasi yang akan diambil. Alkalinitas CO3, HCO3, dan OH harus ditentukan di tempat pengambilan contoh, karena ion-ion ini tidak stabil seiring dengan waktu dan suhu. Untuk itu pH perlu diturunkan sampai 1 dengan asam garam. Penentuan kadar barium harus dilakukan segera setelah contoh diterima, karena unsur BaSO4 terbatas kelarutannya, karena barium bereaksi dengan cepat terhadap SO4 sehingga akan mengurangi konsentrasi barium dan akan menimbulkan kesalahan dalam penelitian. Selain dengan barium, SO4 juga cepat bereaksi dengan kalsium menjadi CaSO4 pada saat suhu turun. Untuk mengetahui air formasi secara cepat dan praktis digunakan sistem klasifikasi



dari



air



formasi,



hal



ini



dapat



memudahkan



pengerjaan



pengidentifikasian sifat-sifat air formasi. Di mana kita dapat memplot analisa air formasi tersebut, hal ini memudahkan kita dalam korelasi terhadap lapisan –lapisan batuan dari sumur secara tepat.



79



Beberapa kegunaan yang paling penting dari analisa air formasi ini adalah: 1. Untuk korelasi lapisan batuan 2. Menentukan kebocoran casing 3. Menentukan kualitas sumber air untuk proses water flooding Identifikasi terhadap mekanisme dan kondisi pembentukan, lokasi terbentuknya scale serta komposisi endapan yang terbentuk merupakan langkah awal dalam perencanaan program penanganan, baik pencegahan maupun penanggulangan yang efektif. Hasil perhitungan SI digunakan untuk identifikasi terbentuknya scale dengan kriteria : 1. Jika SI negatif berarti air tidak di jenuhi CaCO3 atau kelarutan yang dihasilkan lebih besar dari padatan yang dilarutkan,pada konsentrasi ini air tersebut bersifat korosif. 2. Jika SI positif berarti air di jenuhi CaCO3 sehingga cenderung terbentuk scale. 3. Jika harga SI = 0 , berarti air berada dalam kondisi jenuh Pencegahan dan penanggulangan scale: 1. Pencegahan terbentuknya scale adalah usaha yang preventif yang dilakukan sebelum terbentuk endapan scale 2. Apabila endapan scale telah terbentuk maka harus ditanggulangi untuk menghilangkan scale yang telah terbentuk tersebut. Penanggulangan endapan scale ini dapat dilakukan secara mekanik, kimiawi ataupun secara kombinasi antara mekanik dan kimia. Mengatasi endapan scale : a. Menghilangkan scale di pipa-pipa Dengan kombinasi penggunaan zat kimia dan line pigging b. Menghilangkan scale di dalam sumur dan formasi 1. Pembersihan scale pada tubing dan perforasi



80



2. Pembersihan scale dari ruang pori dan rekahan (Well Stimulation) Dengan cara menginjeksikan asam ke dalam formasi produktif.



8.3 Peralatan Dan Bahan 8.3.1 Alat 1. Alat yang digunakan titrasi 2. Gelas ukur 3. Kertas lakmus 4. Pipet 8.3.2 Bahan 1. Sampel air formasi 2. Larutan indikator 3. Larutan buffer



Gambar 8.1 Alat yang digunakan titrasi



81



Gambar 8.2 Gelas ukur



Gambar 8.3 Kertas lakmus



82



Gambar 8.4 Pipet tetes



Gambar 8.5 Larutan buffer



83



Gambar 8.6 Larutan indikator



8.4 Prosedur Kerja 8.4.1 Penentuan pH (elektrolit): 1. Dengan menggunakan pH paper strip dapat langsung menentukan harga pH dari sampel setelah mencocokkan warna pada standar pH paper strip, maka diperlukan kejelian dalam memilih dan mencocokkan warna dari paper strip. 2. Dengan alat yang digunakan ukur elektrolit, kalibrasi alat yang digunakan sebelum digunakan dengan cara: isi botol dengan larutan buffer yang telah diketahui harga pH-nya, masukkan elektrode pada botol yang berisi larutan buffer. Putar tombol kalibrasi sampai digit menunjukkan harga pH larutan buffer. 3. Cuci botol dan elektrodenya sebelum digunakan untuk menguji sampel dengan air distilasi untuk mencegah terjadinya kontaminasi. 8.4.2 Penentuan Alkalinitas 1. Mengambil contoh air formasi 1 cc dan menambahkan PP 2 tetes. 2. Mentitrasi dengan larutan H2SO4 0,02 N. Bila larutan telah jernih, mencatat jumlah larutan pentitrasi yang digunakan. 3. Menetesi dengan larutan MO 2 tetes.



84



4. Mentitrasi kembali sampai ada perubahan yang digunakan warna menjadi pink, mencatat volume larutan pentitrasi. 5. Perhitungan : Vp



Kebasahan P = banyaknya cc contoh air................................................(8-1) V



M Kebasahan M = banyaknya cc .............................................. (8-2) contoh air



Penentuan untuk setiap ion dalam mili ekuivalen (me/L) dapat ditentukan dari tabel berikut: Tabel 8.1 Harga kebasahan setiap ion HCO3 P = 0



M  20



CO3 0



OH 0



P = M



0



0



20  P



2P = M



0



40  P



0



2P < M



20  (M  2P)



40  P



0



2P > M



0



40  (M  P)



20  (2P  M)



8.4.3 Penentuan Kalsium dan Magnesium a. Penentuan kesadahan total : 1. Mengambil 20 ml air suling dan menambahkan 2 tetes larutan buffer kesadahan total dan 1 tetes indikator, warna harus biru asli (jernih). 2. Menambah 5 ml contoh air, warna akan berubah merah. 3. Mentitrasi dengan larutan kesadahan total hingga warna kembali jernih, mencatat volume pentitrasi. 4. Perhitungan : Bila menggunakan larutan 1 ml = 2 epm volume titrasi×2



Kesadahaan total, me⁄L = volume contoh air................................ (8-3) Bila menggunakan larutan 1 ml = 20 epm volume titrasi×20



Kesadahaan total, me⁄L = volume contoh air................................ (8-4)



85



b. Penentuan Kalsium (Ca): 1. Mengambil 20 ml air suling, menambahkan 2 tetes larutan buffer calver dan 1 tepung indicator calver II, warna akan berubah menjadi cerah. 2. Menambahkan 5 cc air yang dianalisa. Bila ada Ca larutan yang berubah menjadi kemerahan. 3. Mentitrasi dengan larutan kesadahan total 20 epm, warna akan berubah jernih, mencatat volume titrasi. c. Penentuan Magnesium (Mg) : Magnesium, 𝑚e⁄𝐿 = (kesadahan total me⁄L) − (kalsium, me⁄L) ..(8-5) Magnesium, 𝑚e⁄𝐿 = magnesium, me⁄L × 12,2...................................... (8-6)



8.4.4 Penentuan Klorida 1. Mengambil 20 ml air sampel, menambahkan 5 tetes KCrO, warna akan menjadi bening. 2. Mentitrasi dengan larutan AgNO3 1 ml = 0,001 g Cl sampai warna cokelat kemerahan, mencatat volume pentitrasi. 3. Jika menggunakan AgNO3 0,001 N : Kadar Cl, mg⁄L =



ml titer×1000 ml contoh air



..........................................................(8-7)



4. Jika menggunakan AgNO3 0,01 N : Kadar Cl, mg⁄L =



ml titer×10000 ml contoh air



........................................................(8-8)



8.4.5 Penentuan Sodium 1. Mengonversikan mg/L anion dengan me/L dan menjumlahkan harganya. Cl− ,mg⁄L 35,5



+



SO4 2− ,mg⁄L 48



+



CO3 2− ,mg⁄L 30



+



HCO3 − ,mg⁄L 61



+



OH− ,mg⁄L 17



...........(8-9)



86



2. Mengonversikan



mg/L kation menjadi



me/L dan menjumlahkan



harganya. Ca2+ ,mg⁄L 20



+



Mg2+ ,mg⁄L 12,2



+



Fe3+ ,mg⁄L 18,60



+



Ba2+ ,mg⁄L 68,7



.............................. (8-10)



3. Kadar Sodium (Na), mg⁄L = (anion − kation) × 23 ................. (8-11) a. Grafik hasil analisa air Hasil analisa air sering dinyatakan dengan bentuk grafik. Kita dapat menandai perbedaan dari contoh air dengan membandingkan dua macam contoh air (atau lebih) dari grafik tersebut. Metode yang umum digunakan adalah metode stiff. Metode ini dapat diplot secara logaritma atau normal antara konsentrasi kation pada sisi kiri titik pusat dan konsentrasi anion diplot pada sisi kanan pusat. Contoh : Tabel 8.2 Harga Konsentrasi Komponen Konsentrasi Komponen



mg/L



me/L



Natrium



1794



78.04



Kalsium



39



1.95



Magnesium



19



1.65



Barium



0



0



Klorida



1248



39.19



Sulfat



645



13.43



Karbonat



280



9.33



Bikarbonat



1440



23.80



13



0.23



Iron



8.4.6 Perhitungan Indeks Stabilitas CaCO3 Air yang mengandung CO3 dalam bentuk apapun akan membentuk kerak atau korosi, tergantung pH dan suhu. Hal ini dapat diketahui dengan perhitungan indeks stabilitas air. CO3 yang terdapat di dalam air tersebut mungkin akan tersebut sebagai asam arang (H2CO3), bikarbonat (HCO3), atau karbonat (CO3). Asam arang terdapat bila air tersebut terlalu jenuh



87



dengan CO3, bikarbonat terdapat bila nilai pH air pada range 4–8.3, karbonat terdapat bila nilai pH air pada range 8.3–11. Rumus untuk menghitung indeks stabilitas CaCO3 adalah: SI = pH − k − pCa − pAlk ............................................................ (8-12) Bila indeks berharga 0, berarti air tersebut secara kimiawi seimbang. Bila indeks berharga positif, air tersebut mempunyai gejala membentuk endapan. Bila indeks berharga negatif, air tersebut bersifat korosif. Nilai pH dan Konsentrasi ion Ca2+, Mg2+, Na+, CO32-, SO42-, HCO3Di mana: pH = Nilai pH pada pengukuran contoh air K = Tenaga ion (ditandai m) dan suhu Tenaga ion ini terdapat pada gambar grafik 8.8. Jumlah tenaga ion didapat dengan mengalikan faktor tiap-tiap ion dengan konsentrasi dalam air (dalam me/L atau mg/L) kemudian dijumlahkan dan k ditentukan dari gambar grafik 8.8. pCa = konversi ion 𝐶a2+ dalam 𝑚g⁄𝐿, lihat gambar grafik 8.9 ..... (8-13) pAlk = konversi ion 𝐻CO3 − dalam 𝑚g⁄𝐿, lihat gambar grafik 8.9.(8-14) Setelah selesai perhitungan dapat digambarkan suatu kurva indeks stabilitas terhadap suhu agar diperhatikan gejala relatif pada air dari segi– segi sistemnya. Contoh permasalahan : Hitung indeks stabilitas air pada suhu 50, 77, 177, dan 158 oF dengan air pH = 6.9



88



Tabel 8.3 Indeks Stabilitas me/L mg/L



Ion Ca++



12.0



240



++



20.4



249



Na+



295.5



6769



Cl-



253.5



9000



41.7



2000



13.8



841



Mg



SO4



-



HCO3-



Dengan menggunakan faktor-faktor yang terdapat pada grafik I, jumlah tenaga ion dapat dihitung sebagai berikut: Tabel 8.4 Perhitungan Tenaga Ion Ion



(me/L)



* faktor



Ca++



12.0



* 5 x 10



Mg++



20.4



* 1 x 10-3



Na



+



295.5



-



= ...me/L



-5



= 0.1476 = 0.012



* 1 x 10



-3



= 0.0204



-5



= 0.1268



Cl



253.5



* 5 x 10



SO4-



41.7



* 1 x 10-5



= 0.0417



13.8



-5



= 0.0069



-



HCO3



* 5 x 10



Jumlah tenaga ion



= 0.3554



Setelah menggunakan ion dari air dapat dihitung, tentukan nilai L dari grafik I dimulai dari bawah grafik jumlah tenaga ion (µ), ikuti garis tegak lurus hingga bertemu dengan kurva suhu, kemudian baca nilai K ke sisi kiri. Tabel 8.5 Harga Faktor K dan Suhu



Suhu



Faktor K



50 oF



2.9



77 oF



2.65



122 oF



2.15



156 oF



1.5



Gambar grafik 8.9 digunakan untuk menentukan nilai pCa dan pAlk. Tentukan titik konsentrasi Ca++ pada nilai sebelah kiri grafik, tarik garis



89



lurus hingga bertemu pada kurva kiri. Ikuti garis ke bawah untuk menentukan nilai pCa. Cara yang sama untuk konsentrasi HCO3- dengan kurva ke kanan dan ke bawah untuk pAlk. Setelah didapat harga pCa dan pAlk, maka hitung indeks stabilitas dengan rumus 8-12. SI/50 oF = 6.9–2.90 -2.2 -1.85 = -0.05 SI/77 oF = 6.9–2.65 -2.2 -1.85 = 0.20 SI/50 oF = 6.9–2.15 -2.2 -1.85 = -0.70 SI/50 oF = 6.9–1.50 -2.2 -1.85 = 1.35 Kesimpulan : a. Air tersebut bergejala scalling pada suhu 54 oF ke atas. b. Air tersebut bergejala corrosive pada suhu 54 oF ke bawah.



8.5 Analisa Dan Perhitungan 8.5.1 Analisa Tabel 8.6 Tabulasi Konsentrasi Ion Anion dan Kation Konsentrasi Anion Anion 



Cl SO42 CO32 HCO3 OH



BM 35,5 96 60 61 17



Mg/L 24.400 300 300 0 51



Anion



Konsentrasi Kation Me/ L(*)



Kation ++



687,323943 6,25 10 0 3



Ca Mg++ Fe+++ Ba++ Na+



706,573943



Kation



BM



Mg/L



Me/L



40 24 56 137



40 0 1000



2 0 53,571428



55,571428



* konversi mg/L ke me/L = ((mg/L)* valensi/BM) ............................... (8-15) Kadar Sodium (Na+)



= Anion  Kation = (706,573943  55,571428) Me/L = 651,002515 Me/L



90



Gambar Grafik 8.7 Diagram Stiff–Davis



OH-



Ba2+ Fe3+ (10)



HCO3CO32-



Ca2+



SO42-



Mg2+



(102) Cl-



Na+ (102) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tabel 8.7 Perhitungan Indeks Stabilitas CaCO3



Cl 



Me/L 687,324\3943



PPM 2,4  105



Me/L 6  104



Ion strength Me/L x Koreksi 0,412394



SO4 2-



6,25



2,1  105



1  103



0,006250



CO3 2-



10



3,3  105



1,5  103



0,015000



0



0,8  105



5  103



0,000000



Ca 2+



2



3  105



2  103



0,004000



2+



0



8,2  105



1  103



0,000000



1000



53,571428



8,1  105



1,5  103



0,080357



Negatif



Negatif



-



-



-



651,002515



2,2  105



2  104



0,0130200



Konsentrasi



Ion PPM



HCO3



Mg



Fe 3+ Ba



2+



Na +



-



Faktor Koreksi



Σ Molar Ionic Strength



0,648201



91



Gambar Grafik 8.8 Penentuan harga k pada CaCO3



-



92



Dari grafik diperoleh: Tenaga ion keseluruhan (k, dari gambar grafik 8.8) pada suhu: Pada temperatur 0 C



= 3,65



Pada temperatur 20 C



= 3,39



Pada temperatur 40 C



= 2,95



Pada temperatur 60 C



= 2,36



Pada temperatur 80 C



= 1,72



Pada temperatur 100 C



= 0,94



93



Gambar Grafik 8.9 Penentuan harga pCa dan pAlk



94



Xe4ryv6a2 `z



95



Dari grafik diperoleh: Harga pCa = 3,0



pAlk = 3,2



Harga indeks stabilitas CaCO3 (SI) = pH–k–pCa–pAlk



8.5.2 Perhitungan a. Konversi Satuan Cl- elektron valensi Konversi mg/L ke me/L SO42- elektron valensi Konversi mg/L ke me/L CO32- elektron valensi Konversi mg/L ke me/L HCO3 - elektron valensi Konversi mg/L ke me/L OH- elektron valensi Konversi mg/L ke me/L Ca2+ elektron valensi Konversi mg/L ke me/L Mg2+ elektron valensi Konversi mg/L ke me/L Fe3+ elektron valensi Konversi mg/L ke me/L



= 1 =



24400 x 1 = 35.5



=



2



=



300 x 2 96



=



2



=



300 x 2 60



687,323943 me/L



= 6,25 me/L



= 10 me/L



= 1 =



0 x1 61



= 0 me/L



= 1 =



51 x 1 17



=



2



=



40 x 2 40



=



2



=



0x2 24



=



3



=



1000 x 3 56



= 3 me/L



= 2 me/L



= 0 me/L



= 53,571 me/L



96



b. Ion Strength Cl-



:



687,324 x (6 x 10-4)



= 0,412394



SO42-



:



6,25 x (1 x 10-3)



= 0,006350



CO32-



:



10 x (1,5 x 10-3)



= 0,015000



HCO3-



:



0 x (5 x 10-3)



= 0



Ca2+



:



2 x (2 x 10-3)



= 0,004000



Mg2+



:



0 x (1 x 10-3)



= 0



Fe3+



:



53,571428 x (1,5 x 10-3) = 0,080357



Ba2+



:



Negatif



Na+



:



651,002515 x (2 x 10-4)



= 0,130200



∑ Molar ionic strength = Cl− + SO4 2− + CO3 2− + HCO3 − + Ca2+ + Mg 2+ + Fe3+ + Na+ = 0,412394 + 0,006350 + 0,015000 + 0 + 0,004000 + 0 + 0,080357 + 0,130200 = 𝟎, 𝟔𝟒𝟖𝟐𝟎𝟏



c. Nilai SI SI 0 oC



= 8–3,65–3,0–3,2



= –1,85



SI 20 oC



= 8–3,39–3,0–3,2



= –1,59



SI 40 oC



= 8–2,95–3,0–3,2



= –1,15



SI 60 oC



= 8–2,36–3,0–3,2



= –0,56



SI 80 oC



= 8–1,72–3,0–3,2



= 0,08



SI 100 oC



= 8–0,94–3,0–3,2



= 0,86



8.6. Pembahasan Pengambilan sampel air formasi dilakukan di kepala sumur dan / atau di separator dengan menggunakan penampung bertutup terbuat dari kaca atau plastik agar tidak terjadi kontaminasi dan hilangnya ion hidrogen (H+) karena akan mempengaruhi kebasahan sampel. SI (Stabilitas Indeks) didapatkan dari beberapa data yaitu: temperatur, pH, k (tenaga ion keseluruhan), pAlk, dan pCa.



97



Air formasi hampir selalu ditemukan di dalam reservoir hidrokarbon karena memang di dalam suatu akumulasi minyak (reservoir), air selalu menempati sebagian dari suatu reservoir, minimal 10% dan maksimal 100% dari keseluruhan pori. Pada data yang telah diberikan, diketahui bahwa pH = 8, pCa = 3,0, pAlkali = 3,2. Untuk nilai k (tenaga ion keseluruhan) didapat dengan membaca grafik Ionic Strength (gambar grafik 8.8). Setelah pembacaan grafik kita lakukan, barulah kita bisa menentukan harga SI (Stabilitas Indeks) pada temperatur tertentu di mana kita mendapatkan pembacaan nilai k (tenaga ion keseluruhan). Dari data tersebut, kemudian diplotkan ke dalam suatu grafik menjadi grafik seperti di bawah ini : Gambar Grafik 8.10 Hubungan Indeks Stabilitas dengan Temperatur



Hubungan Indeks Stabilitas terhadap Temperatur 120



(0.86, 100)



Temperatur (0C)



100 80 (0.08, 80)



(-0.56, 60)



60 (-1.15, 40) 40 (-1.59, 20) 20 (-1.85, 0)



-2



-1.5



0 -1



-0.5



0



0.5



1



Indeks Stabilitas



Dari hasil perhitungan indeks stabilitas (SI), maka akan dapat diketahui sifat–sifat dari air formasi yang diteliti dengan memperhatikan hubungan antara pH air formasi, tenaga ion keseluruhan, temperatur, serta pCa dan pAlk, di mana jika SI menunjukkan hasil yang positif, maka pada temperatur tersebut akan cenderung untuk membentuk scale (bersifat basa). Sebaliknya, jika SI menunjukkan hasil negatif maka pada temperatur tersebut air formasi akan



98



cenderung menyebabkan korosi pada peralatan yang digunakan untuk produksi (bersifat asam), akan tetapi jika SI menunjukkan hasil nol (SI = 0) maka pada temperatur tersebut air formasi dalam keadaan seimbang di mana tidak terbentuk scale maupun korosi. Hubungan indeks stabilitas dengan temperatur adalah berbanding lurus, di mana apabila temperaturnya tinggi maka indeks stabilitasnya juga besar, dan sebaliknya. Gambar Grafik 8.11 Hubungan Tenaga Ion Keseluruhan dengan Temperatur



Hubungan Tenaga Ion Keseluruhan dengan Temperatur 120 (0.94, 100)



Temperatur (0C)



100



(1.72, 80)



80 (2.36, 60)



60



(2.95, 40)



40



(3.39, 20) 20 (3.65, 0) 0 0



0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



4



Tenaga Ion Keseluruhan



Dari grafik di atas menunjukkan bahwa jika semakin tinggi temperatur maka nilai ion keseluruhan (k) akan semakin kecil dan sebaliknya, jika temperatur semakin rendah maka nilai ion keseluruhan akan semakin tinggi. Hubungan temperatur dengan tenaga ion keseluruhan adalah berbanding terbalik.



99



8.7 Kesimpulan



1. Stabilitas indeks (SI) dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu pH, tenaga ion keseluruhan (k), konversi ion Ca2+ dan konversi ion HCO3 . 2. Dari data yang diberikan, dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi temperatur, maka semakin rendah tenaga ion keseluruhan (k) pada suatu larutan. 3. Faktor-faktor



yang



sangat



berpengaruh



dalam



penentuan



tingkat



pengendapan dan pelarutan dalam air formasi adalah pH, temperatur, serta total tenaga ion keseluruhan dari air formasi tersebut. 4. Jika harga SI bernilai negatif berarti bersifat asam, dan akan menimbulkan masalah karena air formasi bersifat korosif. Dan jika harga SI bernilai positif berarti bersifat basa, dan akan menimbulkan masalah yaitu pembentukan scale. 5. Dari data di atas, air formasi dalam keadaan stabil pada kondisi temperatur 80 0C karena SI mendekati 0, yaitu 0,008. 6. Hubungan indeks stabilitas dengan temperatur alah berbanding lurus, di mana apabila temperaturnya tinggi maka indeks stabilitasnya juga besar, dan sebaliknya. 7. Hubungan temperatur dengan tenaga ion keseluruhan adalah berbanding terbalik.