Bab IV - Penilaian Formasi [PDF]

Citation preview

BAB IV PENILAIAN FORMASI



Penilaian formasi adalah ilmu yang mempelajari tentang kondisi formasi dari suatu lapangan terutama tentang karakteristik dan lithology batuan reservoir terhadap ada tidaknya hidrokarbon. Penilaian formasi merupakan serangkaian kegiatan pencatatan atau pengukuran data tentang sifat fisik batuan dan fluida formasi yang ditembus oleh lubang bor. Kegiatan ini dapat dilakukan saat pemboran dan setelah pemboran. Perolehan data penilaian formasi untuk identifikasi kerusakan formasi dapat menggunakan metode Coring dan well Logging. Selain itu, metode penilaian formasi juga berfungsi untuk mendapatkan tempat terakumulasinya hidrokarbon, menentukan jenis reservoir, menilai potensial sumur, menentukan zona perforasi serta untuk mengetahui penyebab adanya gangguan pada sumur produksi.



Gambar 4.1. Wireline Logging



122



4.1.



Metode Penilaian Formasi



4.1.1. Coring Coring adalah suatu usaha untuk mendapatkan contoh batuan (core) dari formasi bawah permukaan, untuk dianalisa sifat fisik batuan secara langsung. Metode dalam coring ada dua yaitu: Bottom hole coring dan Side wall coring. Kedua metode coring tersebut, mempunyai prinsip kerja yang berbeda, dan menghasilkan analisa yang berbeda, walaupun dilakukan pada kedalaman yang sama. 1.



Bottom hole coring Bottom Hole Coring yaitu cara pengambilan core yang dilakukan pada waktu pemboran berlangsung. Pada saat pemboran berlangsung core ini akan menempati core barrel yang berada diatas bit dan akan tetap akan berada disana sampai diambil ke permukaan.



2.



Sidewall coring Pengambilan core yang dilakukan setelah operasi pemboran berlangsung selesai atau pada waktu pemboran berhenti. Dari hasil coring maka core yang didapat dapat dianalisa besaran-besaran petrofisiknya di laboratorium, analisa core ada dua macam yaitu analisa core rutin dan core spesial. Analisa core rutin meliputi pengukuran porositas, permeabilitas, saturasi fluida. Dikarenakan beberapa pengukuran dari sifat-sifat batuan memerlukan sampel yang bersih dan kering. Sampel yang dipergunakan untuk permeabilitas dan porositas secara keseluruan dicuci dari semua fluida yang tertinggal dan kemudian dikeringkan. Core special dikembangkan untuk memperoleh data-data sifat fisik batuan yang lebih akurat, khususnya pengukuran data distribusi fluida dari batuan reservoir yang digunakan untuk study reservoir secara detail. Analisa core special diperlukan core yang segar (fresh), namun pada prakteknya sampel dibersihkan dengan cara ekstrasi dan dikembangkan sesuai kondisi semula. Secara umum parameter yang



123



diukur atau ditentukan dengan analisa core adalah distribusi fluida (minyak dan air atau gas dan air) di dalam reservoir.



4.1.2. Measurement While Drilling Dewasa ini karakteristik formasi dapat diukur selama pemboran sedang berlangsung (measurement while drilling, MWD). Alat ini biasanya digunakan untuk pemboran sumur-sumur berarah atau miring, sehingga dapat mengurangi operasi tripping dan dapat menghemat waktu pemboran. Walalaupun tidak selengkap openhole log, MWD cukup akurat dan berguna pada prosedur analisis log.



4.1.3. Mud Loging Yaitu dengan mengamati, meneliti dan mencatat kondisi lumpur yang disirkulasikan dalam pemboran dengan mengamati cutting hasil pemboran atau kandungan hidrokarbon yang ikut terbawa aliran lumpur dengan menggunakan beberapa jenis peralatan. Gabungan analisis dari semua pengukuran menyediakan informasi mengenai tipe batuan dan kandungan fluida.



Gambar 4.2. Metode Evaluasi Formasi



124



4.2.



Logging Logging merupakan metode pengukuran besaran-besaran fisik batuan reservoir terhadap kedalaman lubang bor. Sesuai dengan tujuan logging yaitu menentukan besaran-besaran fisik batuan reservoir (porositas, saturasi air formasi, ketebalan formasi produktif, lithologi batuan) maka dasar dari logging itu sendiri adalah sifat-sifat fisik atau petrofisik dari batuan reservoir itu sendiri, yaitu sifat listrik, sifat radioaktif, dan sifat rambat suara (gelombang) elastis dari batuan reservoir, atau perekaman kontinyu sebagai fungsi kedalaman menyangkut variasi data karakteristik formasi yang dilewati pemboran. Dibedakan antara hasil perekaman yang lewat waktu yaitu bila perekaman dilakukan sesudah pemboran berhenti dan mata bor sudah dicabut dan perekaman selagi membor (Measurement While Drilling = MWD) bila perekaman dilakukan langsung pada saat mata bor menembus formasi.



4.2.1. Wireline Logging Log adalah suatu grafik kedalaman (atau waktu), dari satu set data yang menunjukkan parameter yang diukur secara berkesinambungan di dalam sebuah sumur (Harsono, 1997). Log diperoleh dari operasi logging di sumur terbuka yang umumnya dimulai dari kedalaman maksimum (total depth) sampai dengan sepatu selubung (casing shoe). Kurva log mampu memberikan informasi tentang sifat-sifat batuan dan cairan pada situasi dan kondisi yang sesungguhnya di dalam sumur. Operasi logging yang baik memiliki interval yang tidak terlalu panjang sehingga dapat di peroleh informasi yang lebih akurat dan menghindari keterbukaan lapisan formasi yang terlalu lama terhadap sistem lumpur. Prinsip dasar wireline log adalah mengukur parameter sifat-sifat fisik dari suatu formasi pada setiap kedalaman secara kontinyu dari sumur pemboran. Adapun sifat-sifat fisik yang diukur adalah potensial listrik batuan/kelistrikan, tahanan jenis batuan, radioaktivitas, kecepatan rambat



125



gelombang elastis, kerapatan formasi (densitas), dan kemiringan lapisan batuan, serta kekompakan formasi yang kesemuanya tercermin dari lubang bor. Secara kualitatif dengan data sifat-sifat fisik tersebut kita dapat menentukan jenis litologi dan jenis fluida pada formasi yang tertembus sumur. Sedangkan secara kuantitatif dapat memberikan data-data untuk menentukan ketebalan, porositas, permeabilitas, kejenuhan fluida, dan densitas hidrokarbon.



4.2.2. Logging While Drilling Logging while drilling (LWD) merupakan suatu metode pengambilan data log dimana logging dilakukan bersamaan dengan pemboran (Harsono,1997). Hal ini dikarenakan alat logging tersebut ditempatkan di dalam drill collar. Pada LWD, pengukuran dilakukan secara real time oleh measurement while drilling (Harsono, 1997). Layanan yang saat ini disediakan oleh perusahaan penyedia jasa LWD meliputi gamma ray, resistivity, densitas, neutron, survei lanjutan (misalnya sonik). Tipe log tersebut sama (tapi tidak identik) dengan log sejenis yang digunakan pada wireline logging. Secara umum, log LWD dapat digunakan sama baiknya dengan log wireline logging dan dapat diinterpretasikan dengan cara yang sama pula (Darling,2005). Meskipun demikian, karakteristik pembacaan dan kualitas data kedua log tersebut sedikit berbeda.



4.3.



Jenis – jenis Log



4.3.1. Spontaneous Potential Kurva spontaneous potensial (SP) merupakan hasil pencatatan alat logging karena adanya perbedaan potensial antara elektroda yang bergerak dalam lubang sumur dengan elektroda tetap di permukaan terhadap kedalaman lubang sumur. Spontaneous potensial ini merupakan sirkuit sederhana yang terdiri dari dua buah elektroda dan sebuah galvanometer. Sebuah elektroda (M)



126



diturunkan kedalam lubang sumur dan elektroda yang lain (N) ditanamkan di permukaan. Disamping itu masih juga terdapat sebuah baterai dan sebuah potensiometer untuk mengatur potensial diantara kedua elektroda tersebut. Bentuk defleksi positif ataupun negatif terjadi karena adanya perbedaan salinitas antara kandungan dalam batuan dengan lumpur. Bentuk ini disebabkan oleh karena adanya hubungan antara arus listrik dengan gaya-gaya elektromagnetik (elektrokimia dan elektrokinetik) dalam batuan.



Gambar 4.3. Log SP pada Formasi dengan Resistivity tinggi



4.3.2. Resistivity Resistivity log adalah suatu alat yang dapat mengukur tahanan batuan formasi beserta isinya, yang mana tahanan ini tergantung pada porositas efektif, salinitas air formasi, dan banyaknya hidrokarbon dalam pori-pori batuan.



127



Gambar 4.4. Presentasi dari Log Resistivity



1.



Normal log Dengan menganggap bahwa pengukurannya pada medium yang mengelilingi electrode-elektrode adalah homogen dengan tahanan batuan sebesar R ohm-meter. Elektroda A dan B merupakan elektroda potensial , sedangkan M dan N merupakan elektroda arus. Setiap potensial (V) ditransmisikan mengalir melingkar keluar melalui formasi den besarnya potensial tersebut adalah:



V



Ri 4 ( AM )



R



= tahanan formasi, ohm-m



i



= intensitas arus konstan dari elektroda A, Amp



AM



= jarak antara elektroda A dan M, in



π



= konstanta = 3.14



Jarak antara A ke M disebut spacing, dimana untuk normal log ini terdiri dari dua spacing, yaitu: a.



Short normal device, dengan spacing 16 inch.



b.



Long normal device, dengan spacing 64 inchi



128



Pemilihan spacing ini tergantung dari jarak penyelidikan yang dikehendaki. Short normal device digunakan untuk mengukur resistivitas pada zona terinvasi, sedang long normal device digunakan untuk mengukur resistivitas formasi yang tidak terinvasi filtrat lumpur atau true resistivity (Rt). 2.



Lateral log Tujuan log ini adalah untuk mengukur Rt, yaitu resistivity formasi yang terinvasi. Pada kenyataannya nilai resistivity yang dicatat oleh resistivity log adalah resistivity semu bukan resistivity yang sebenarnya (Rt). Hal ini disebabkan pengukuran dipengaruhi oleh diameter lubang bor (d), ketebalan formasi (e), tahanan lumpur (Rm), diameter invasi air filtrat Lumpur (Di), tahanan zone invaded (Ri) dan uninvaded (Rt), tahanan lapisan batuan diatas dan dibawahnya (Rs). Pembacaan yang baik didapatkan dalam lapisan tebal dengan resistivity relative tinggi. Log ini digunakan secara optimal di dalam susunan sand dan shale yang tebal dengan ketebalan dari 10 ft dan range resistivity optimum setara 1-500 ohm-m.



3.



Induction log Pengukuran tahanan listrik menggunakan log resistivity memerlukan lumpur yang konduktif sebagai penghantar arus dalam formasi. Oleh sebab itu tidak satu pun peralatan pengukuran resistivity diatas dapat digunakan pada kondisi lubang bor kosong, terisi minyak, gas, oil base mud dan fresh water serta udara. Untuk mengatasi ini maka dikembangkan peralatan terfokuskan yang dapat berfungsi dalam kondisi tersebut. Tujuan utama dari induction log adalah menghasilkan suatu daerah investigasi yang jauh didalam lapisan-lapisan tipis untuk menentukan harga Rt. Induction log dapat diturunkan didalam semua jenis lumpur dengan syarat sumur belum dicasing. Hasil terbaik dari induction log adalah dalam suatu kondisi sebagai berikut, didalam susunan shale dengan Rt lebih kecil dari 100 ohm-m dan ketebalan



129



lapisan lebih besar dari 20 m, Rxo lebih besar dari Rt dan jika Rxo lebih kecil dari Rt maka induction log akan kurang memberikan hasil yang memuaskan. Induction log tidak sensitif terhadap perubahan Rt bila resistivitynya tinggi. Perbedaan resistivity sekitar 400-500 ohm-m tidak dapat dideteksi. Kondisi yang baik untuk operasi induction log ini adalah menggunakan lumpur yang tidak banyak mengandung garam (Rmf > Rw) serta pada formasi dengan Rt kurang dari 100 ohm-m tapi akan lebih baik lagi jika kurang dari 50 ohm-m. 4.



Laterolog Pengukuran dengan laterolog adalah untuk memperkecil pengaruh lubang bor, lapisan yang berbatasan dan pengukuran lapisan yang tipis serta kondisi lumpur yang konduktif atau salt mud. Ada beberapa jenis laterolog, yaitu jenis Laterolog 7, Laterolog 3, dan Laterolog 8. Perbedaan dari ketiga jenis laterolog tersebut hanya terdapat pada jumlah elektrodenya, dan ketebalan lapisan yang dideteksi berbeda. Alat ini mengukur harga Rt terutama pada kondisi pengukuran Rt dengan Induction Log mengalami kesulitan (banyak kesalahan). Laterolog ini hanya dapat digunakan dalam jenis lumpur water base mud. Dianjurkan pada kondisi Rt/Rm dan Rt/Rs besar (salt mud, resistivity tinggi yaitu lebih besar dari 100 ohm-m) dan tidak berfungsi di dalam oil base mud, inverted mud, lubang berisi gas, atau sumur sudah dicasing.



5.



Microresistivity log Log ini dirancang untuk mengukur resistivity formasi pada flush zone (Rxo) dan sebagai indikator lapisan porous permeable yang ditandai oleh adanya mud cake. Hasil pembacaan Rxo dipengaruhi oleh tahanan mud cake (Rmc) dan ketebalan mud cake (hmc). Ketebalan dari mud cake dapat dideteksi dari besar kecilnya diameter lubang bor yang direkam oleh caliper log. Alat microresistivity log yang sering digunakan, yaitu: Microlog (ML), Microlaterolog (MLL), Proximity Log (PL), MicroSpherical Focused Log (MSFL).



130



4.3.3. Gamma Ray Log Prinsip pengukurannya adalah mendeteksi arus yang ditimbulkan oleh ionisasi yang terjadi karena adanya interaksi sinar gamma dari formasi dengan gas ideal yang terdapat didalam kamar ionisasi yang ditempatkan pada sonde. Besarnya arus yang diberikan sebanding dengan intensitas sinar gamma yang bersangkutan. Didalam formasi hampir semua batuan sedimen mempunyai sifat radioaktif yang tinggi, terutama terkonsentrasi pada mineral clay. Formasi yang bersih (clean formasi) biasanya mengandung sifat radioaktif yang kecil, kecuali lapisan tersebut mengandung mineral-mineral tertentu yang bersifat radioaktif atau lapisan berisi air asin yang mengandung garamgaram potassium yang terlarutkan (sangat jarang), sehingga harga sinar gamma akan tinggi. Dengan adanya perbedaan sifat radioaktif dari setiap batuan, maka dapat digunakan untuk membedakan jenis batuan yang terdapat pada suatu formasi. Selain itu pada formasi shaly sand, sifat radioaktif ini dapat digunakan untuk mengevaluasi kadar kandungan clay yang dapat berkaitan dengan penilaian produktif suatu lapisan berdasarkan intrepretasi data logging. Besarnya volume shale dihitung dengan menggunakan rumus berikut:



Vsh 



GRlog  GRmin GRmax  GRmin



GRlog = hasil pembacaan GR log pada lapisan yang bersangkutan GRmax= hasil pembacaan GR log maksimal pada lapisan shale GRmin = hasil pembacaan GR log maksimal pada lapisan non shale



Dengan pertimbangan adanya efek densitas formasi, maka untuk formasi dengan kandungan satu mineral, gamma ray yang terbaca pada log adalah :



GR 



1  V1 A1 b 131



ρ1



= densitas dari mineral radioaktif



V1



= volume batuan mineral



A1



= faktor perimbangan radioaktif dari mineral



1V1 b



= konsentrasi berat dari mineral Untuk formasi yang mengandung lebih dari satu mineral radioaktif,



respon GR adalah penjumlahan dari beberapa mineral tersebut dengan menggunakan persamaan diatas. Sedangkan untuk formasi dengan kandungan dua mineral radioaktif, densitas dan kekuatannya berbeda, serta keberadaannya dalam jumlah yang berbeda maka GR yang terbaca pada log adalah :



GR 



1V1 V A1  1 1 A1 b b



Secara khusus Gamma Ray Log berguna untuk identifikasi lapisan permeabel disaat SP Log tidak berfungsi karena formasi yang resistif atau bila kurva SP kehilangan karakternya (Rmf = Rw), atau ketika SP tidak dapat merekam karena lumpur yang yang digunakan tidak konduktif (oil base mud). Selain itu Gamma Ray Log juga dapat digunakan untuk mendeteksi dan evaluasi terhadap mineral radioaktif (potassium dan uranium), mendeteksi mineral tidak radioaktif (batubara), dan dapat juga untuk korelasi antar sumur.



Gambar 4.5. Respon Gamma Ray pada Batuan Sedimen



132



4.3.4. Density Log Tujuan utama dari density log adalah menentukan porositas dengan mengukur density bulk batuan, disamping itu dapat juga digunakan untuk mendeteksi adanya hidrokarbon atau air, digunakan besama-sama dengan neutron log, juga menentukan densitas hidrokarbon (ρh) dan membantu didalam evaluasi lapisan shaly. Prinsip kerja density log adalah dengan jalan memancarkan sinar gamma dari sumber radiasi sinar gamma yang diletakkan pada dinding lubang bor. Pada saat sinar gamma menembus batuan, sinar tersebut akan bertumbukkan dengan elektron pada batuan tersebut, yang mengakibatkan sinar gamma akan kehilangan sebagian dari energinya dan yang sebagian lagi akan dipantulkan kembali, yang kemudian akan ditangkap oleh detektor yang diletakkan diatas sumber radiasi. Intensitas sinar gamma yang dipantulkan tergantung dari densitas batuan formasi. Berkurangnya energi sinar gamma tersebut sesuai dengan persamaan:



ln



No  kS Nt



No



= intensitas sumber energi



Nt



= intensitas sinar gamma yang ditangkap detektor



ρ



= densitas batuam formasi



k



= konstanta



S



= jarak yang ditembus sinar gamma



Sinar gamma yang menyebar dan mencapai detektor dihitung dan akan menunjukkan besarnya densitas batuan formasi. Formasi dengan densitas tinggi akan menghasilkan jumlah elektron yang rendah pada detektor. Densitas elektron merupakan hal yang penting disini, hal ini disebabkan yang diukur adalah densitas elektron, yaitu jumlah elektron per cm3. Densitas elektron akan berhubungan dengan densitas batuan sebenarnya, ρb yang besarnya tergantung pada densitas matrik, porositas dan densitas fluida yang mengisi pori-porinya. Kondisi penggunaan untuk



133



density log adalah pada formasi dengan densitas rendah dimana tidak ada pembatasan penggunaan lumpur bor tetapi tidak dapat digunakan pada lubang bor yang sudah di casing. Kurva density log hanya terpengaruh sedikit oleh salinitas maupun ukuran lubang bor. Kondisi



optimum



dari



density log



adalah



pada



formasi



unconsolidated sand dengan porositas 20 % - 40 %. Kondisi optimum ini akan diperoleh dengan baik apabila operasi penurunan peralatan kedalam lubang bor dilakukan secara perlahan agar alat tetap menempel pada dinding bor, sehingga pada rangkaian tersebut biasanya dilengkapi dengan spring. Hubungan antara densitas batuan sebebnarnya dengan porositas dan lithologi batuan dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:



D 



 ma   b  ma   f



ρb



= densitas batuan (dari hasil pembacaan log), gr/cc



ρf



= densitas fluida rata-rata, gr/cc = 1 untuk fresh water, 1.1 untuk salt water



Ρma



= densitas matrik batuan (dapat dilihat pada tabel III-1),gr/cc = porositas dari density log , fraksi



Adanya pengotoran clay dalam formasi akan mempengaruhi ketelitian, oleh karena itu dalam pembacaan ρb perlu dikoreksi. Sehingga persamaan dapat ditulis sebagai berikut:



 b   D . f  Vclay . clay  1   D  Vclay   ma ρclay = densitas clay, gr/cc Vclay = volume clay, %



134



4.3.5. Neutron Log Neutron Log direncanakan untuk menentukan porositas total batuan tanpa melihat atau memandang apakah pori-pori diisi oleh hidrokarbon maupun air formasi. Neutron terdapat didalam inti elemen, kecuali hidrokarbon. Neutron merupakan partikel netral yang mempunyai massa sama dengan atom hidrogen. Prinsip kerja dari neutron log adalah sebagai berikut, energi tinggi dari neutron dipancarkan secara kontinyu dari sebuah sumber radioaktif yang ditempatkan didalam sonde logging yang diletakkan pada jarak spacing pendek sekitar 10-18 inch dari detektor gamma ray. Pada operasi logging, neutron meninggalkan sumbernya dengan energi tinggi, tetapi dengan cepat akan berkurang karena bertumbukan dengan inti-inti elemen didalam formasi. Semua inti-inti elemen turut serta dalam pengurangan energi ini, tetapi yang paling dominan adalah atom dengan massa atom yang sama dengan neutron yaitu hidrogen. Setelah energi neutron banyak berkurang kemudian neutron tersebut akan menyebar didalam formasi tanpa kehilangan energi lagi sampai tertangkap dan terintegrasi dengan inti-inti elemen batuan formasi, seperti klorine dan silikon. Inti-inti ini akan terangsang untuk memancarkan sinar gamma. Kemudian detektor sinar gamma akan merekam radiasi sinar gamma tersebut. Bila kerapatan dialam formasi cukup tinggi, yaitu mengandung air, minyak dan gas atau didalam lapisan shale maka energi neutron akan diperlambat pada jarak yang sangat dekat dengan sumber dan akibatnya hanya sedikit radiasi sinar gamma yang direkam oleh detektor. Hal ini yang menjadi dasar hubungan antara jumlah sinar gamma per detik dengan porositas. Hubungan ini menunjukkan apabila jumlah sinar gamma per detik cukup tinggi maka porositasnya rendah.. Porositas dari neutron log (



 N ) dalam satuan limestone dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini:



135



 N  1.02   NLog   0.0425



 NLog = porositas terbaca pada kurva neutron log



Terdapat beberapa jenis neutron log yang dapat digunakan, yaitu: a.



Thermal neutron log, digunakan secara optimal untuk formasi non shaly yang mengandung liquid dengan porositas antara 1 % – 10 %.



b.



Sidewall neutron porosity log (SNP), yang mempunyai kondisi optimum pada formasi non shaly yang mengandung liquid dengan porositas kurang dari 30%.



c.



Compensated neutron log (CNL), merupakan pengembangan dari kedua alat sebelumnya.



4.3.6. Log Sonic Log ini merupakan jenis log yang digunakan untuk mengukur porositas, selain density log dan neutron log dengan cara mengukur interval transite time (Δt), yaitu waktu yang dibutuhkan oleh gelombang suara untuk merambat didalam batuan formasi sejauh 1 ft. Peralatan sonic log menggunakan sebuah transmitter (pemancar gelombang suara) dan dua buah receiver (penerima). Jarak antar keduanya adalah 1 ft. Bila pada transmitter dipancarkan gelombang suara, maka gelombang tersebut akan merambat kedalam batuan formasi dengan kecepatan tertentu yang akan tergantung pada sifat elastisitas batuan, kandungan fluida, porositas dan tekanan formasi. Kemudian gelombang ini akan terpantul kembali menuju lubang bor dan akan diterima oleh kedua receiver. Selisih waktu penerimaan ini direkam oleh log dengan satuan microsecond per feet (μsec/ft) yang dapat dikonversikan dari kecepatan rambat gelombang suara dalan ft/sec. Interval transite time (Δt) suatu batuan formasi tergantung dari lithologi dan porositasnya. Sehingga bila lithologinya diketahui maka



136



tinggal tergantung pada porositasnya. Pada tabel III-2. dapat dilihat beberapa harga transite time matrik (Δtma) dengan berbagai lithologi.



Table 4.1. Transite Time dari Beberapa jenis Batuan



Untuk menghitung porositas sonic dari pembacaan log Δt harus terdapat hubungan antara transit time dengan porositas. Seorang sarjana teknik, Wyllie mengajukan persamaan waktu rata-rata yang merupakan hubungan linier antara waktu dan porositas. Persamaan



tesebut dapat



dilihat dibawah ini : S 



t log  t ma t f  t ma



Δtlog = transite time yang dibaca dari log, μsec/ft Δtf



= transite time fluida, μsec/ft = 189 μsec/ft untuk air dengan kecepatan 5300 ft/sec



Δtma = transite time matrik batuan (lihat table III-2), μsec/ft ФS



= porositas dari sonic log, fraksi



4.3.7. Log Caliper Caliper log merupakan suatu kurva yang memberikan gambaran kondisi (diameter) dan lithologi terhadap kedalaman lubang bor. Untuk menyesuaikan dengan kondisi lubang bor, peralatan caliper log dilengkapi dengan pegas yang dapat mengembang secara fleksibel. Ujung paling 137



bawah dari pegas tersebut dihubungkan dengan rod. Posisi rod ini tergantung pada kompresi dari spring dan ukuran lubang bor. Manfaat caliper log sangat banyak, yang paling utama adalah untuk menghitung volume lubang bor guna menentukan volume semen pada operasi cementing, selain itu dapat berguna untuk pemilihan bagian gauge yang tepat untuk setting packer (misalnya operasi DST), interpretasi log listrik akan mengalami kesalahan apabila asumsi ukuran lubang bor sebanding dengan ukuran pahat (bit) oleh karena itu perlu diketahui ukuran lubang bor dengan sebenarnya, perhitungan kecepatan lumpur di annulus yang berhubungan dengan pengangkatan cutting, untuk korelasi lithologi karena caliper log dapat membedakan lapisan permeabel dengan lapisan consolidated.



4.4.



Open Hole Logging Open hole logging dipakai untuk mengetahui keadaan formasi di



bawah permukaan. Logging dilakukan sebelum



dilakukannya



pemasangan casing pada lubang bor. Atribut formasi yang umum yang mungkin diketahui yaitu: 1.



Kapasitas simpan (storage capacity) dan formasi, dimana normalnya termasuk porositas dan kejenuhan fluida



2.



Sifat dari fluida, termasuk densitas, gas oil ratio, API gravity, resistivitas air dan kegaraman, suhu dan tekanan



3.



Seting geologi, dimana termasuk kemiringan stratigrafi atau struktur, karakteristik fasies, dan heterogenitas dan reservoir



4.5.



Cased Hole Logging Case hole logging merupakan proses logging yang dilakukan setelah dilakukan pemasangan casing pada lubang bor. Terdapat beberapa alasan mengapa case hole logging dilakukan: 1. Sebagai pengukuran tambahan dari pengukuran yang dilakukan pada open hole. Sangatlah tambahan



ini



penting



untuk



melakukan



pengukuran



dikarenakan kondisi sumur yang memungkinkan



138



ketidakakuratan data open hole, atau adanya pengukuran yang tak semestinya pada beberapa zona saat open hole 2. Untuk memonitor perubahan yang terjadi pada formasi yang terjadi pada saat terakhir casing telah dipasang. Selama masa hidup suatu sumur, perubahan saturasi dari ruang pori oleh minyak, gas atau air dapat dipengaruhi oleh adanya proses produksi. Ketika perubahan ini terjadi, evaluasi dan sebab perubahan ini mungkin diperlukan untuk merancang strategi recovery daripada hidrokarbon 3. Untuk menyediakan kedalaman referensi antara pengukuran open hole dan case hole



Gambar 4.6. Cased Hole Logging



4.6.



Interpretasi Log Maksud dilakukan interpretasi logging adalah untuk mendapatkan informasi atau data dari lubang bor sebagai sarana pada penilaian formasi. Maka setelah operasi logging dilakukan, hasil yang diperoleh (kurva) perlu diinterpretasikan dan dianalisa. Interpretasi logging ini dibagi menjadi interpretasi kualitatif dan interpretasi kuantitatif. Interpretasi kualitatif dilakukan untuk mengidentifikasi lapisan porous permeabel dan ada



139



tidaknya fluida. Sedangkan interpretasi kuantitatif dilakukan untuk menentukan harga Vclay, Φ, Rfluida, Sw dan permeability batuan.



4.6.1. Interpretasi Kualitatif Interpretasi log kualitatif guna memperkirakan kemungkinan adanya lapisan porous permeabel dan ada tidaknya fluida. Untuk memperoleh hasil yang lebih akurat harus dilakukan pengamatan terhadap log yang kemudian satu sama lainnya dibandingkan. Tujuan dari interpretasi kualitatif adalah identifikasi lithologi dan fluida hidrokarbon yang meliputi identifikasi lapisan porous permeabel, ketebalan dan batas lapisan, serta kandungan fluidanya. Penentuan jenis batuan atau mineral didasarkan pada plot data berbagai log porositas, seperti plot antara log density-neutron dan log sonic-neutron. Sedangkan lapisan berpori dapat ditentukan berdasarkan pengamatan terhadap log SP, log resitivity, log caliper, dan log gamma ray. Penentuan jenis lithologi, apakah shale atau batupasir atau batu gamping ataupun merupakan seri pasir shale didasarkan pada defleksi kurva SP, GR, resistivity, dan konduktivitynya. Adapun fluida hidrokarbon dapat ditentukan pada pengamatan log induction dan FDC-CNL dengan berdasarkan sifat air, minyak, atau gas. 1.



Identifikasi ketebalan dan batas lapisan Ketebalan lapisan batuan dibedakan atas dua, yaitu ketebalan kotor (gross thickness) dan ketebalan bersih (net thickness). Ketebalan kotor (gross thickeness) merupakan tebal lapisan yang dihitung dari puncak lapisan sampai dasar lapisan dari suatu lapisan batuan. Sedangkan ketebalan bersih (net thickness) merupakan tebal lapisan yang dihitung atas ketebalan dari bagian-bagian permeabel dalam suatu lapisan. Adapun penggunaan kedua jenis ketebalan tersebut juga mempunyai tujuan yang berbeda, dimana pembuatan ketebalan kotor (gross isopach map) adalah untuk mengetahui batas-batas penyebaran



140



suatu lapisan batuan secara menyeluruh, dimana pada umumnya digunakan untuk maksud-maksud kegiatan eksplorasi. Sedangkan penggunaan



ketebalan



bersih



adalah



untuk



maksud-maksud



perhitungan cadangan. Peta yang menggambarkan penyebaran ketebalan bersih disebut peta “net sand isopach”. Jenis log yang dapat digunakan untuk menentukan ketebalan lapisan adalah: SP log, kurva resistivity, kurva microresistivity, dan gamma ray log. Adapun dari defleksi kurva log – log tersebut: a.



SP log, yang terpenting dapat membedakan lapisan shale dan lapisan permeabel.



b.



Kurva resistivity, alat yang terbaik adalah laterolog dan induction log.



c.



Kurva microresistivity, pada kondisi lumpur yang baik dapat memberikan hasil penyebaran yang vertikal.



d.



GR log, log ini dapat membedakan adanya shale dan lapisan bukan shale, disamping itu dapat digunakan pada kondisi lubang bor telah dicasing, biasanya dikombinasikan dengan neutron log.



2.



Indentifikasi lapisan porous permeable Untuk identifikasi lapisan permeabel dapat diketahui dengan: defleksi SP, separasi resistivity, separasi microlog, caliper log, dan gamma ray log. Adapun masing-masing log diatas dapat diketahui sebagai berikut : a.



Defleksi SP : bilamana lumpur pemboran mempunyai perbedaan salinitas dengan air formasi (terutama untuk lumpur air tawar), lapisan



permeabel



umumnya



ditunjukkan



dengan



adanya



penambahan defleksi negatif (kekiri) dari shale base line. b.



Separasi resistivity : adanya invasi dan lapisan permeabel sering ditunjukkan dengan adanya separasi antara kurva resistivity investigasi rendah.



141



c.



Separasi microlog : proses invasi pada lapisan permeabel akan mengakibatkan terjadinya mud cake pada dinding lubang bor. Dua kurva pembacaan akibat adanya mud cake oleh microlog menimbulkan separasi pada lapisan permeabel dapat dideteksi oleh adanya separasi positif (micro inverse lebih kecil daripada micro normal).



d.



Caliper log : dalam kondisi lubang bor yang baik umumnya caliper log dapat digunakan untuk mendeteksi adanya ketebalan mud cake, sehingga dapat memberikan pendeteksian lapisan permeabel.



e.



Gamma Ray log : formasi mengandung unsur-unsur radioaktif akan memancarkan radioaktif dimana intensitasnya akan terekam pada defleksi kurva gamma ray log, pada umumnya defleksi kurva yang membesar menunjukkan intensitas yang besar adalah lapisan shale/clay, sedangkan defleksi menunjukkan intensitas radioaktif rendah menunjukkan lapisan permeabel.



4.6.2. Interpretasi Kuantitatif Didalam analisa logging secara kuantitatif dimaksudkan untuk menentukan lithologi batuan, tahanan jenis air formasi (Rw), evaluasi shaliness, harga porositas (Ф), saturasi air (Sw), dan permeabilitas (K).



Gambar 4.7. proses Interpretasi Kuantitatif



142



1.



V shale V shale perlu diketahui agar kita dapat mengetahui seberapa besar kandungan shale yang terdapat pada batuan reservoir kita. Dimana nilai V Shale ini mempengaruhi pada porositas kita, semakin besar V Shale maka porositas kita semakin kecil. Penentuan V Shale diawali dengan menentukan Gr Max dan Gr Min pada lapisan kita, dimana setiap zona memiliki Gr Max dan Gr Min yang berbeda-beda. Kemudian menentukan Gr dari batuan yang ingin kita ketahui V Shalenya. Kemudian dihitung dengan persamaan: 𝑉 𝑆ℎ𝑎𝑙𝑒 =



2.



𝐺𝑟 − 𝐺𝑟 𝑚𝑖𝑛 𝐺𝑟 𝑀𝑎𝑥 − 𝐺𝑟 𝑀𝑖𝑛



Porositas Porositas harus ketahui agar kita tahu seberapa besar kemampuan batuanuntuk menyimpan fluida. Pada log untuk menghitung porositas kita harus menentukan nilai Log RHOB dan NPHI. Setelah kita menentukan nilai RHOB, selanjutnya kita menghitung Ø Density dengan persamaan: Ø 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦 =



𝜌𝑚𝑎 − 𝑅𝐻𝑂𝐵 𝜌𝑚𝑎 − 𝜌𝑓



Setelah mendapatkan Ø Density maka langkah selanjtnya adalah mengoreksi nilai RHOB dengan persamaan : 𝑅𝐻𝑂𝐵 𝐶𝑜𝑟𝑟 = ( Ø𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦 𝑥 𝑁𝑃𝐻𝐼) + (𝑉𝑠ℎ 𝑥 𝑝𝑐) +((1 − Ø𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦 − 𝑉𝑠ℎ) 𝑥 𝜌𝑚𝑎)



Lalu mengihitung kembali nilai ØDcorr dengan RHOB Corr dengan persamaan : Ø𝐷𝑐𝑜𝑟𝑟 𝑅𝐻𝑂𝐵 =



(𝜌𝑚𝑎 − 𝑅𝐻𝑂𝐵 𝑐𝑜𝑟𝑟) (𝜌𝑚𝑎 − 𝜌𝑓)



143



Karena pada lapisan mengandung shale sehingga nilai perlu dikoreksi dengan persamaan : Ø𝐷𝐶𝑜𝑟𝑟 = Ø𝐷𝐶𝑜𝑟𝑟 𝑅𝐻𝑂𝐵 − (Ø𝐷𝑐𝑙𝑎𝑦 𝑥 𝑉𝑠ℎ)



Untuk penentuan porositas neutron berdasarkan litologi dan kandungan fluida maka nilai neutron dapat dicari dengan persamaan: Øn



= (1.02xNPHI)+0.0425



NPHI



= porositas yang terbaca pada kurva neutron log



0.0425



= koreksi terhadap limestone formation



Setelah didapatkan



nilai porositas neutron



kita perlu



menghitung nilai koreksi terhadap shale dimana volume shale itu didaptkan dari nilai gamma ray log, maka besarnya nilai porositas neutron yang telah dikoreksi terhadap shale dapat diketahui dengan menggunakan persamaan dibawah. Φ𝑁𝑐 = 𝑁𝑃𝐻𝐼 − (𝑉𝑠ℎ × Φ𝑁𝑠ℎ ) 𝑉𝑠ℎ



= Volume shale (dari GR Log)



Φ𝑁𝑠ℎ



= Porositas yang terbaca pada kurva neutron pada lapisan



shale 3.



Permeabilitas Permeabilitas batuan perlu diketahui agar kita tau seberapa besar kemampuan batuan untuk mengalirkan fluida. 75 𝑥 Ø 𝑒𝑓𝑓 𝑅𝐻𝑂𝐵3 2 𝐾 𝑒𝑓𝑓 = ( ) 𝑆𝑤 𝑖𝑟𝑟



Apabila yang terdapat pada zona terpilih adalah gas maka persamaan yang digungakan adalah :



144



S w  250 x







3



Swirr



Dan apabilan zona terpilih merupakan minyak maka persamaan yang digunakan adalah :



S w  75 x







3



Swirr



K



= permeabilitas, mD



SW



= saturasi, fraksi



φ



= porositas, fraksi



(Sw) irr



= irreducible water saturation (SW diatas zone transisi)



C



= tetapan tergantung density hidrokarbon (C = 250 untuk gas)



4.



Saturasi Air Saturasi air perlu diketahui untuk mengetahui pada zona interest berisi minyak atau air, dengan mengetahui saturasi air maka bisa menentukan persentasi air pada zona tersebut. 𝑆𝑆𝑃+6.77



a.



𝑅𝑚𝑓(𝑇𝑓) = ( 𝑇𝐹+6.77 ) 𝑥𝑅𝑚𝑓@𝑇



b.



𝑅𝑚𝑓(𝑒𝑞) = 0.85 𝑥𝑅𝑚𝑓(𝑇𝑓)



c.



𝑘𝑐 = 61 + (0.133 𝑥𝑇𝑓)



d.



𝑘𝑐 = 61 + (0.133 𝑥𝑇𝑓)



e.



𝐹 = Ø 𝑒𝑓𝑓𝑅𝐻𝑂𝐵2



f.



𝑆𝑤𝑅𝐻𝑂𝐵 = √𝐹𝑥



g.



𝑆𝑜 = 1 − 𝑆𝑤



h.



𝐵𝑉𝑊 = 𝑆𝑤𝑅𝐻𝑂𝐵𝑥 Ø 𝑒𝑓𝑓𝑅𝐻𝑂𝐵



i.



𝑆𝑤𝑖𝑟𝑟 =



1



𝑅𝑤𝑒𝑞 𝑅𝑡



𝐵𝑉𝑊𝑥(1−𝑉𝑠ℎ) Ø 𝑒𝑓𝑓𝑅𝐻𝑂𝐵



145



5.



Cut Off Cut off merupakan perpotongan yang dicari pada log Gamma ray. Log untuk menentukan batas shalestone dan sandstone. Dimana jika nilai gamma ray nya tinggi maka diindikasikan sebagai shalestone dengan warna hijau, dan jika gamma ray bernilai rendah maka diindikasikan sebagai sandstone dengan warna kuning. Pencarian cut off yaitu menjumlahkan nilai GR max dan GR min pada log gamma ray lalu dibagi dengan dua. 𝐶𝑢𝑡𝑂𝑓𝑓 =



𝐺𝑟𝑀𝑖𝑛 + 𝐺𝑟𝑀𝑎𝑥 2



146