Modul1 Selasa1.1 12214042 [PDF]

Citation preview

MODUL I PENENTUAN POROSITAS CORE SAMPLE DENGAN GAS POROSIMETER



LAPORAN PRAKTIKUM



Nama NIM Kelompok Tanggal praktikum Tanggal penyerahan Dosen Asisten Modul



: : : : : : :



Hizkia Seanjaya 12214042 Selasa 1.1 19 April 2016 26 April 2016 Prof. Dr. Ir. Pudji Permadi Agam Gumelar S. (12212034) M. Algifari F. (12212087)



LABORATORIUM PETROFISIKA PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2016



1



DAFTAR ISI



DAFTAR ISI.................................................................................................................. 2 DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... 3 DAFTAR TABEL .......................................................................................................... 4 I.



TUJUAN ......................................................................................................... 5



II.



PRINSIP DASAR ........................................................................................... 5



III.



ALAT DAN BAHAN ..................................................................................... 6



IV.



DATA PERCOBAAN..................................................................................... 6



V.



PENGOLAHAN DAT .................................................................................... 7



VI.



ANALISIS DAN PEMBAHASAN ................................................................ 8



VII.



KESIMPULAN ............................................................................................. 10



VIII. DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 10 IX.



KESAN DAN PESAN ................................................................................. 11



X.



JAWAB PERTANYAAN ............................................................................. 11



2



DAFTAR GAMBAR



Gambar 5.1 Grafik Plot Grain Volume .......................................................... 7



3



DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Calibration Table ............................................................................ 6 Tabel 4.2 Tekanan Core .................................................................................. 7 Tabel 4.3 Tinggi Core Sample. ....................................................................... 7 Tabel 4.2 Perhitungan Volume Bulk ............................................................... 8



4



I.



TUJUAN 1. Memahami prinsip kerja Gas Porosimeter. 2. Menentukan porositas suatu sampel core dengan menggunakan Gas Porosimeter. 3. Memahami konsep porositas dan penerapannya di dalam lingkungan teknik perminyakan.



II.



PRINSIP DASAR Pada percobaan ini akan digunakan gas porosimeter yang bekerja berdasarkan Hukum Boyle untuk mengukur porositas dari sampel core. Gas Porosimeter PORG-200 yang digunakan terdiri dari : (1) matrix cup tempat core diletakkan,(2) sel tertutup di dalam porosimeter yang terhubung dengan matrix cup, (3) saluran gas menuju sel, (4) valve2 pada saluran matrix cup dan sel, (5) valve1 pada saluran gas menuju sel (6) Alat pengukur tekanan pada sel dan matrix cup. Dengan memanfaatkan hukum Boyle yang secara matematik berupa persamaan : 𝑃. 𝑉 = 𝑘 Dimana 𝑃 = 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚 𝑉 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑔𝑎𝑠 𝑘 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑎 Akan diukur tekanan P1 saat sel berisi gas N2 , matrix cup dalam kondisi vakum, valve 1 dan valve 2 pada kondisi tertutup sehingga jumlah gas tetap, lalu diukur tekanan P2 saat valve2 dibuka sehingga gas mengalir kedalam matrix cup. Mula-mula matrix cup diisi dengan calibration disc yang diketahui volumenya. Dengan menganggap bahwa calibration disc tidak memiliki pori (volume calibration disc = volume grain) akan didapat persamaan linear Volume Grain sebagai fungsi dari rasio tekanan P1 terhadap P2 melalui dua kalibrasi dengan calibration disc berbeda volum. Penurunan persamaan fungsi volume grain diberikan sebagai berikut : 𝑃1 . 𝑉1 = 𝑃2 . ( 𝑉1 + (𝑉𝑐𝑢𝑝 − 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 )) 𝑉1 (𝑃1 − 𝑃2 ) = 𝑃2 (𝑉𝑐𝑢𝑝 − 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 )



5



𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 = 𝑉𝑐𝑢𝑝 − 𝑉1 .



(𝑃1 − 𝑃2 ) 𝑃2



𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 = (𝑉𝑐𝑢𝑝 + 𝑉1 ) − 𝑉1 .



𝑃1 𝑃2



Analog dengan persamaan 𝑦 = 𝑏 − 𝑎. 𝑥 Karena 𝑉𝑐𝑢𝑝 dan 𝑉1 konstan, akan didapat konstanta a dan b dari dua kali kalibrasi karena nilai P1, P2 dan 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 diketahui. Setelah didapat persamaan 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 sebagai fungsi (P1/P2), 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 dari sampel core dapat ditentukan dengan pengukuran selanjutnya III.



ALAT DAN BAHAN  Alat  Porosimeter (PORG-200𝑇𝑀 Unit)  Tabung 𝑁2 + Regulator  Jangka sorong 



Bahan  Sample Core  Calibration Disk



IV.



DATA PERCOBAAN CALIBRATION TABEL Reference



Expaded



Pressure (P1)



Pressure (P2)



Psig



Psig



4,821



100



10



10



6,246



100



10,4



9,615384615



9,658



100



13,1



7,633587786



25,741



100



18



5,555555556



Volume (cc)



P1/P2



Tabel 4.1 Calibration Table



6



𝑃1



𝑃2



Core I



100



11,5



Core II



100



11,6



Core Sample



Tabel 4.2 Tabel Tekanan Core Diamater (cm)



Core



𝐷1



Sample



𝑡



Core I



2,55



2,86



Core II



2,56



2,57



Tabel 4.3 Tabel Tinggi Core Sample



V.



PENGOLAHAN DATA 1. Menghitung volume dari sampel core 1 𝑉𝑐𝑜𝑟𝑒 = 𝜋𝑑2 𝑡 4 𝑉𝑐𝑜𝑟𝑒𝐼 = 14,5987 cm2 𝑉𝑐𝑜𝑟𝑒𝐼𝐼 = 13,2215 cm2



2.



Mencari persamaan regresi dari data



Plot Grain Volume vs P1/P2 30



Volume Grain



25 20 15 10



5 0 0



2



Gambar 5.1 Grafik Plot Grain Volume



4



6 8 10 y = -4.4656x + 48.239 P1/P2 R² = 0.8996



12



Diperoleh persamaan regresi seperti berikut : 𝑦 = −4,4656𝑥 + 48,239 𝑃1 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 = 𝑎 ( ) + 𝑏 𝑃2



7



Di mana y merupakan Volume grain dan x merupakan perbandingan antara Tekanan awal dengan tekanan akhir (P1/P2).



3.



Menentukan volume grain dari masing – masing sample core Tekanan



Tekanan



Awal , P1



Akhir, P2



(psig)



(psig)



Core I



100



11,5



8,695652



9,407696



Core II



100



11,6



8,62069



9,742448



Core Sampel



P1/P2



Volume grain



Tabel 4.4 Data Perhitungan Volume Bulk Penentuan volume grain dari sampel menggunakan persamaan regresi yang telah diperoleh. 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 𝑐𝑜𝑟𝑒 𝐼 = −4,4656(8.6956) + 48,239 = 9,407696 cm3 = 9,407696 𝑐𝑐 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 𝑐𝑜𝑟𝑒 𝐼𝐼 = −4,4656(8,6207) + 48,239 = 9,742448 cm3 = 9,742448 cc



3.



Menghitung porositas dari core sample ∅=



VI.



𝑉𝑏𝑢𝑙𝑘 − 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 𝑥100% 𝑉𝑏𝑢𝑙𝑘



∅𝑐𝑜𝑟𝑒 𝐼 =



𝑉𝑏𝑢𝑙𝑘 − 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 14,5987 − 9,407696 𝑥100% = x 100% = 35,558% 𝑉𝑏𝑢𝑙𝑘 14,5987



∅𝑐𝑜𝑟𝑒 𝐼𝐼 =



𝑉𝑏𝑢𝑙𝑘 − 𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 13,2215 − 9,742448 𝑥100% = x 100% = 26.313% 𝑉𝑏𝑢𝑙𝑘 13,2215



ANALISIS DAN PEMBAHASAN Pada praktikum kali ini digunakan alat gas porosimeter. Di mana alat ini berfungsi untuk menentukan porositas dari suatu sampel core atau media berpori. Alat ini bekerja dengan menggunakan prinsip Hukum Boyle, di mana dengan memanfaatkan perubahan akan tekanan dan volume pada temperature yang tetap dan dalam kondisi tertutup dengan lingkungan. Hukum Boyle ini juga mengasumsikan bahwa gas yang digunakan adalah berlaku seperti gas ideal. Penurunan rumus dari Hukum Boyle Pada kondisi awal 𝑃1 𝑉1 Pada kondisi akhir 𝑃2 (𝑉1 + 𝑉2 − 𝑉𝑔 ) 8



Berdasarkan Hukum Boyle 𝑃1 𝑉1 = 𝑃2 (𝑉1 + 𝑉2 − 𝑉𝑔 ) 𝑃



Sehingga 𝑉𝑔 = (𝑉1 + 𝑉2 ) − 𝑃1 𝑉1 2



𝑃



Atau 𝑉𝑔 = 𝑎 − 𝑃1 𝑏 2



Percobaan kali ini dilakukan terhadap dua core sample berbeda yaitu sampel core II dan 5. Pertama-tama percobaan dilakukan dengan menggunakan calibration disk. Tujuan penggunaan caliration disk ini adalah untuk mendapatkan plot antara volume grain dengan tekanan. Dari hasil regresi kita peroleh bahwa persamaan garis dari regresi ini adalah: 𝑦 = −4.7813𝑥 + 52.558 Dengan volume grain sebagai sumbu x dan perbandingan tekanan sebagai sumbu Y. Hasil perhitungan didapat volume grain masing-masing core. Dari nilai volume grain dan volume bulk core(didapat dari pengukuran diameter dan tinggi), dihitung porositas dari masing-masing core. Dari regresi data calibration disk diperoleh persamaan regresi di mana dapat dihitung nilai dari volume grain core sample. Dengan menggunakan rumus porositas : ∅=



𝑉𝑏𝑢𝑙𝑘 −𝑉𝑔𝑟𝑎𝑖𝑛 𝑉𝑏𝑢𝑙𝑘



𝑥100%, porositas dari sampel core dapat dihitung.



Pada percobaan ini diperoleh bahwa nilai dari porositas sampel adalah : ∅𝑐𝑜𝑟𝑒 𝐼𝐼 = 35,558% ∅𝑐𝑜𝑟𝑒 𝐼𝐼 = 26.313% Porositas yang terukur pada percobaan ini adalah porositas efektif, Hal ini dikarenakan udara yang mendesak core sample di dalam core chamber hanya mampu mengisi pori-pori core yang saling berhubungan, selebihnya udara tidak dapat menginvasi pori-pori yang tidak terhubungkan. Akan tetapi di dalam dunia teknik perminyakan justru nilai porositas efektiflah yang dicari, karena fluida yang mengisi pori-pori yang saling berhubungan yang secara ekonomi lebih bagus untuk dieksploitasikan. Dalam perhitungan didapat pula adanya perbedaan porositas antara core I dengan core II. Dari hasil porositas ini dapat dilihat bahwa core II memiliki volume pori yang lebih kecil dari volume pori core I. Hal ini dapat



9



disebabkan oleh kedalaman core tersebut, core II lebih dalam dibandingkan dengan core I sehingga core II lebih kompak dan memiliki pori yang kecil. Semakin besar porositas batuan, semakin besar pressure drop yang akan terjadi. Hal ini sesuai dengan persamaan kalibrasi maupun kondisi percobaan. Faktor lain yang mempengaruhi adalah sementasi, kemungkinan pada core II sementasinya lebih tinggi dibanding dengan sementasi pada core I. Nilai porositas yang didapat mendekati nilai porositas rhombohedral. Dan dari nilai porositas kedua core tersebut, secara kualitiatif, skala untuk core I dan II adalah (excellent) karena nilainya lebih dari 25%. Berarti kedua core sampel tersebut memiliki ruang yang besar untuk menampung fluida. Namun karena porositas core I lebih besar nilai porositasnya, maka core tersebut lebih efektif dan lebih bernilai ekonomis jika diproduksi.



VII.



KESIMPULAN 



Gas Porosimeter memanfaatkan Hukum Boyle yang menyatakan hasil kali tekanan dengan volume gas pada sistem tertutup selalu konstan.







Dari hasil percobaan didapat porositas efektif: ∅𝑐𝑜𝑟𝑒 𝐼 = 35,558% ∅𝑐𝑜𝑟𝑒𝐼𝐼 = 26.313%







Porositas adalah perbandingan volume pori dengan volume keseluruhan batuan dalam fraksi atau persentase. Porositas merupakan salah satu parameter penting untuk mewakili sifat fisik reservoir. Manfaat dari data porositas di lapangan antara lain untuk mengetahui besar kandungan fluida dalam reservoir seperti Initial Oil in Place (IOIP), serta data korelasi untuk mengetahui brine saturation (dari Persamaan Archie) serta korelasi untuk nilai permeabilitas (Timur, Coates equation)



VIII. DAFTAR PUSTAKA Amyx, James W., Bass,Jr., Daniel M., dan Whiting, Robert L.. 1960. Petroleum Reservoir Engineering : Phisical Properties. New York: McGraw-Hill.



10



Craft, Hawkins. 1959. Applied Petroleum Reservoir Engineering. New York: Prentice Hall Inc. Monicard, R. P..1980. Properties of Reservoir Rock : Core Analysis. GulfPublishing Co., Edition Technic.



IX.



KESAN DAN PESAN Mantap buat bang Agam !! Sumpah ini modul asik banget, santiiii, cuman tetep serius dan bermanfaat. Semoga sukses buat komprenya



Semoga M. Algifari F. bisa datang jangan mabal nge asprak.



X.



JAWAB PERTANYAAN



1. Apa itu IPR dan TPR? Apa korelasinya? IPR : Metode matematis yang digunakan pada teknik produksi, guna menentukan kemampuan sumur. IPR dapat diplot dengan rumus :



Sehinnga nantinya dapat diplot antara laju alir produksi terhadap aliran bottomhole pressure(BHP). TPR : Metode istem sumur matematis mengetahui hubungan antara pwf dengan q pada suatu sistem sumur. Didapat dengan memasukan nilai pwf sehingga didapat niai q pada harga – harga pwf tersebut.



11



2. Apa yang dimaksud water coning dan gas coning? Apa penyebabnya? Water coning : berubahnya tekanan produksi pada suatu sumur vertikal, dapat mengakibatkan terjadinya perubahan contact profile pada sistem oil – water. Gas coning : berubahnya tekanan produksi pada suatu sumur vertikal, dapat mengakibatkan terjadinya perubahan contact profile pada sistem gas-oil.



3. Sebutkan dan jelaskan 5 sistem pemboran. 1. Well control & monitoring system



12



Well control system digunakan untuk memastikan bahwa operasi pemboran berjalan dengan aman dan untuk menghindari kecelakaan yang tidak diinginkan. 2. Circulating system Circulating system digunakan agar sistem pemboran berjalan tanpa masalah besar dengan mengangkat drilling mud kembali ke atas setelah selesai digunakan. 3. Rotary system Sumur di-bor oleh gerakan rotasi dari pipe dan bit, sehingga rotary system juga diperlukan di sini. 2. Hoisting system Hoisting system adalah bagian utama yang melakukan pemboran yang sebenarnya. Drill pipe atau casing akan diangkat dan diturunkan untuk mem-bor dan menyelesaikan sumur. 4. Hoisting system Hoisting system adalah bagian utama yang melakukan pemboran yang sebenarnya. Drill pipe atau casing akan diangkat dan diturunkan untuk mem-bor dan menyelesaikan sumur. 5. Power system Power system berfungsi untuk menyediakan daya yang dibutuhkan untuk melakukan pemboran. Biasanya daya ini didapatkan dari generator pembakaran lokal.



13