24
aturan-aturan pada Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk Seleksi Metode EOR dengan menggunakan MATLAB 7.1:
Gambar 4.4 Rule editor pada Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk seleksi metode EOR
3. Kemudian mencari nilai minimum masing masing metode berdasarkan aturan-aturan yang telah dibuat. Nilai kurva minimum tersebut di agregasi untuk mendapatkan nilai kurva
maksimum. 4. Dari nilai kurva maksimum dapat ditentukan defuzzifikasi. Metode defuzzifikasi pada
komposisi aturan Mamdani yang digunakan adalah metode centroid. Hasil metode centroid adalah crisp yaitu angka yang direpresentasikan dengan kurva segitiga untuk
masing-masing metode. 5. Selanjutnya implementasi kedalam suatu program komputer menggunakan MATLAB.
Setelah itu dilakukan uji sistem menggunakan data reservoar. 6. Pada tahapan ini dimungkinkan melakukan revisi fungsi-fungsi bilangan fuzzy dan atau
revisi formula yang merepresentasikan konsekuensi. Revisi ini dilakukan hingga diperoleh hasil yang konsisten dengan evaluasi pakar.
7. Uji program dilakukan terhadap beberapa variasi input untuk validasi sistem. Apabila hasil yang diperoleh selama pengujian kurang sesuai dengan yang diharapkan, maka iterasi
proses variabel ke himpunan fuzzy.
4.5. Output
25
Output yang dihasilkan berisi informasi mengenai Seleksi Metode EOR yang disarankan serta hasil defuzzifikasi dengan derajat keanggotaannya. Gambar 4.5 adalah
tampilan interface Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk Seleksi Metode EOR.
Gambar 4.5 Output Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk seleksi metode EOR
V IMPLEMENTASI
Implementasi pada Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk Seleksi Metode EOR ini adalah untuk mengetahui metode EOR yang tepat yang dipilih. Spesifikasi perangkat
keras yang digunakan pada tahap impelementasi adalah sebagai berikut:
Spesifikasi perangkat keras yang digunakan:
• Processor Intel Pentium 5 or higher • RAM 512 Mb or Higher
• Hard Disk 80 GB • Floppy Disk Drive
• CD Rom 8x or higher • Monitor Support for 800 x 600 screen resolution
• Keyboard Mouse • OS windows 982007Xp
• Matlab Versi 7.1
Interface Masukan Data
Tampilan pada Gambar 5.1 digunakan sebagai antar muka masukan data, 12 variabel data masukan yang akan diproses berdasarkan parameter karakteristik minyak, data-data
tersebut dimasukkan berdasarkan rentang nilai untuk masing-masing variabel.
Gambar 5.1 Interface masukan data untuk seleksi metode EOR
27
Setelah itu kita dapat melihat himpunan fuzzy yang terbentuk, kemudian masukan rule, sedangkan proses inferensi sistem untuk seleksi metode EOR yang digunakan adalah
dengan menggunakan model fuzzy mamdani. Dengan menggunakan perangkat lunak Matlab versi 7.1 aturan fuzzy yang terbentuk dari aturan-aturan yang menggunakan data karakteristik
minyak kemudian diubah menjadi suatu harga numerik yang menentukan action dari output,yang dikenal dengan defuzzifikasi. Metode defuzzifikasi yang digunakan adalah
metode centroid. Fuzzy inferensi Sistem dibuat dengan menggunakan fuzzy logic toolbox pada Matlab 7.0 melalui FIS Editor.
Masukan
Berikut ini adalah field data masukan dengan masing-masing rentang nilai yang telah ditentukan:
Data sifat minyak: Gravity, Viscosity, Komposisi, Salinitas, Saturasi Minyak. Data sifat batuan: Jenis Formasi [Batu pasir, Karbonat], tebal, permeabilitas, kedalaman,
temperature, porositas. Berikut ini adalah sebagian data Tabel input dan output sistem untuk seleksi data EOR
ditampilkan pada Tabel 5.1., data pengujian dapat dilihat pada lampiran 2.2
Tabel 5.1 Input dan output sistem
Berikut ini adalah fungsi-fungsi yang ada ditampilan interface masukan data pada
28
Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk seleksi metode EOR sebagai berikut: MF Editor, untuk melihat member function Editor Sistem Pakar untuk seleksi metode EOR
Lihat Rule, untuk melihat rule
FIS Editor, untuk melihat fuzzy inferensi system Rule Editor, untuk mengedit rule
Surface, untuk melihat diagram Cek, untuk mengecek
Kosongkan, untuk mengosongkan semua field data Simpan, untuk menyimpan data reservoar
Pembentukan Variabel Tampilan berikut adalah Pembentukan variabel pada Pengembangan Fuzzy Inferensi
Sistem untuk seleksi metode EOR untuk 11 variabel pada masing-masing metode, dapat dilihat pada Gambar 5.2 Pada Fuzzy Inferensi Sistem Editor
Gambar 5.2 FIS Editor Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk Seleksi Metode EOR
Keanggotaan Himpunan Fuzzy
Button Member Function Editor, pada gambar 5.3 memperlihatkan keanggotaan himpunan fuzzy untuk variabel gravity yang terdiri dari: G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7.
Pengembangan fungsi keanggotaan untuk seleksi metode EOR digambarkan dengan menggunakan kurva sigmoid dapat dilihat pada lampiran 1
29
Gambar 5.3 Himpunan fuzzy pada Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk seleksi metode EOR
Pada tahap pengecekan yang dilakukan adalah menentukan metode EOR yang paling sesuai didefinisikan kedalam rule. Sedangkan untuk rule viewer pada Pengembangan FIS untuk
seleksi metode EOR dapat dilihat pada Gambar 5.4.
Gambar 5.4 Rule Viewer pada Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk seleksi metode EOR
Button Rule Editor, adalah Gambar Rule Editor pada Pengembangan fuzzy inferensi system untuk seleksi metode EOR, mempunyai fungsi untuk mengedit rule yang sudah dibuat.
30
Gambar 5.5 Rule Editor untuk seleksi metode EOR
Output
Output yang dihasilkan adalah informasi Metode EOR yang disarankan, hasil defuzzifikasi dan derajat keanggotaannya.
Gambar 5.6 Output Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk Seleksi metode EOR Pada data masukan Tabel 5.1 dengan 150 data uji coba menghasilkan output yang
dapat dilihat pada kurva segitiga Gambar 5.7. Dari gambar terlihat hasil output pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk Seleksi Metode EOR setiap metode direpresentasikan dalam
rentang nilai kurva segitiga. Berdasarkan masukan dari gambar 5.6 hasil defuzzifikasi
31
menunjukkan angka 22.3496 berarti metode yang direpresentasikan dalam rentang kurva segitiga berada pada rentang M6 Metode Alkaline.
Gambar 5.7 Output Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk seleksi metode EOR
Gambar 5.8 menunjukan Surface Viewer pada Pengembangan Fuzzy Inferensi Sistem untuk seleksi metode EOR.
Gambar 5.8 Surface Viewer untuk seleksi metode EOR
Pada surface viewer digunakan untuk melihat gambar pemetaan antara variabel variabel input dan variabel-variabel output.
1
VI PEMBAHASAN
Pada Bab ini akan dibahas pengujian yang dilakukan dengan menggunakan data minyak dan batuan dari 5 lapangan minyak yang telah berproduksi dan dioperasikan
berdasarkan Production Sharing Contract PSC dengan Pemerintah Republik Indonesia. Terdapat 46 reservoar dari ke 5 lapangan tersebut, dengan rincian sebagai berikut: Lapangan A
mempunyai 15 reservoar, Lapangan B mempunyai 15 reservoar, Lapangan C mempunyai 7 reservoar, Lapangan D mempunyai 4 reservoar, dan Lapangan E mempunyai 5 reservoar. Ke
46 reservoar ini telah dievaluasi oleh Pakar untuk menentukan metode EOR yang paling sesuai berdasarkan data minyak dan batuan masing-masing reservoar tersebut dengan menggunakan
kriteria Taber.
Sistem pakar fuzzy yang dikembangkan dalam studi ini telah digunakan untuk seleksi metode EOR dari ke 46 reservoar tersebut. Hasilnya dibandingkan dengan hasil Pakar.
Pengembangan fuzzy inferensi sistem untuk seleksi metode EOR yang dibuat berd asarkan pada fuzzy inferensi rule untuk membangkitkan sinyal keluaran. Nilai kebenaran untuk
premise dari setiap aturan dihitung dan diterapkan pada bagian conclusion dari setiap aturan. Metode inferensi yang digunakan adalah metode Mamdani, merupakan penggabungan seluruh
output gugus fuzzy menjadi sebuah output gugus fuzzy. Metode Mamdani memandang output label sebagai fungsi keanggotaan. Fungsi keanggotaan dari output didapatkan dengan
mengerjakan operasi yang disebut agregasi.
Pada proses defuzzifikasi metode yang digunakan adalah Metode Centroid. Hasil akhirnya adalah berupa Crisp bilangan. Bilangan tersebut dapat merepresentasikan metode
yang disarankan oleh sistem. Rentang parameter output himpunan fuzzy dapat dilihat pada Table 6.1.
6.1. Pengujian
Pengujian dilakukan untuk menentukan akurasi sistem terhadap variasi data masukan. 46 set data yang dipilih menggambarkan variasi metode EOR yang berbeda yaitu dari metode
Nitrogen, Metode Carbon Dioxide, Metode Surfactant Polymer, Metode Polymer, dan Metode Alkaline. Hasil verifikasi menunjukkan bahwa akurasi usulan metode EOR dari sistem cukup
tinggi dengan jangka waktu yang diperlukan oleh sistem untuk sampai pada usulan metode EOR jauh lebih singkat dibandingkan dengan waktu yang diperlukan oleh Pakar. Akurasi yang
tinggi ini dapat menjadi dasar menggunakan usulan metode EOR dari sistem mewakili usulan Pakar.
2
Tabel 6.1 Representasi Output Seleksi Metode EOR
Metode DomainSelang
Nilai Representasi
Fuzzy
M1 M2
M3 M4
M5 M6
M7 M8
M9 0N4
4N8 8N12
12N16 16N20
20N24 24N28
28N32 32N36
Tr 0,2,4 Tr 4,6,8
Tr 8,10,12 Tr 12,14,16
Tr 16,18,20 Tr 20,22,24
Tr 24,26,28 Tr28,30,32
Tr32,34,36 Berikut adalah pembahasan hasil dari ke 5 lapangan yang digunakan untuk pengujian.
Lapangan A terdiri atas 15 reservoar minyak dengan karakteristik batuan adalah karbonat, berat jenis gravity minyaknya 31.5
o
API, viskositas berkisar 0.79 cP, dan tidak terdapat perbedaan temperatur. Permeabilitas bervariasi dari 147 mD hingga 300 mD, sedangkan
saturasi antara 11.9 sampai dengan 49.7. Data Lapangan A ditampilkan dalam Tabel 6.2. Usulan metode EOR dari Pakar untuk ke 15 reservoar tersebut adalah injeksi gas CO
2
. Usulan ini diperoleh dari hasil analisa data ke 15 reservoar dengan cara manual menggunakan
kriteria Taber. Contoh analisa manual ini ditampilkan dalam Tabel 6.2 untuk reservoar A1. Dari tabel tersebut terlihat bahwa hanya metode injeksi gas CO2 yang memenuhi semua
kriteria Taber. Usulan metode EOR dari sistem untuk ke 15 reservoar tersebut sebagian besar injeksi gas CO2 kecuali untuk reservoar A12 dimana sistem merujuk pada metode injeksi
polimer. Hal ini disebabkan karena harga saturasi minyak sebesar 11.9 cenderung memberikan nilai fungsi keanggotaan saturasi minyak lebih besar untuk injeksi polimer dari pada injeksi
gas CO2. Perbandingan usulan metode EOR oleh Pakar dan Sistem 15 reservoar pada Lapangan A ditampilkan pada Lampiran 2.2. Akurasi prediksi sistem pada Lapangan A ini
sebesar 93.3.
Untuk Lapangan B terdiri atas 15 reservoar minyak dengan jenis batuan adalah karbonat, berat jenis gravity minyaknya 37.6
o
API, viskositas sebesar 1.37 cP kecuali reservoar B1 dan B5 yang memiliki visksoitas 1.67 cP. Temperatur ke 15 reservoar tersebut
adalah 182
o
F. Permeabilitas bervariasi dari 46 mD hingga 280 mD, sedangkan saturasi minyak dari 19.3 hingga 63.
Usulan metode EOR dari sistem untuk ke 15 reservoar tersebut sebagian besar injeksi gas CO
2
kecuali untuk reservoar B11. Usulan metode EOR dari sistem untuk reservoir B11 adalah injeksi polimer. Seperti halnya dengan Lapangan A, sistem memilih metode EOR
3
injeksi polimer untuk reservoar ini karena harga viskositas minyak 13.3 cP cenderung memberikan fungsi keanggotaan saturasi minyak yang lebih besar untuk injeksi polimer
dibandingkan dengan injeksi gas CO
2
. Lampiran 2.2 menunjukkan perbandingan usulan metode EOR oleh Pakar dan Sistem untuk 15 reservoar pada Lapangan B. Perbedaan keduanya
hanya terlihat pada reservoar B11 dari 15 reservoar atau akurasi prediksi sistem pada Lapangan B ini sebesar 93.3.
Tabel 6.2 Seleksi Metode EOR secara Manual untuk Reservoar A1, Lapangan A
Metode Grav Visc
Oil Sat
Formasi Perm Kedalaman Temp Poro
Hydrocarbon no yes
yes yes
yes yes
yes yes
Nitrogen yes yes
yes yes
yes no
yes yes
Carbon dioxide yes
yes yes
yes yes
yes yes
yes
SurfactantPolymer yes yes
yes no yes yes yes yes Polymer yes
yes yes
yes yes
yes no
yes Alkaline yes
yes yes
no yes
yes no
yes In
Situ Combustion no yes
yes no yes yes
yes yes Steamflood no
no yes
no yes
yes yes
yes Microbial yes
yes yes
yes yes
yes no
yes Lapangan C terdiri atas 7 reservoar minyak yang kesemuanya merupakan batuan
karbonat. Dari data terlihat bahwa ke tujuh reservoir tersebut memiliki karakteristik fluida yang berbeda. Berat jenis gravty minyak bervariasi antara 31.6
o
API sampai dengan 37.3
o
API , dengan viskositas dari 0.82 cP sampai dengan 1.42 cP. Demikian juga temperatur bervariasi dari yang paling dangkal yaitu 197
o
C hingga 225
o
C pada reservoir C7 yang paling dalam. Saturasi minyak masih sangat tinggi antara 45.3 sampai dengan 60 sehingga
applikasi metode EOR untuk ke tujuh reservoir ini sangat potential. Usulan metode EOR dari Pakar untuk ke 7 reservoar tersebut adalah injeksi HC.
Usulan metode EOR dari sistem untuk ke 7 reservoar tersebut adalah injeksi HC kecuali untuk reservoar C7. Sistem mengusulkan metode EOR injeksi gas N
2
untuk reservoar ini. Hal ini disebabkan karena gravity reservoar C7 yaitu 31.6
o
API cenderung memberikan nilai fungsi keanggotaan gravity yang lebih besar untuk metode injkesi gas N
2
dibandingkan dengan metode injeksi HC. Lampiran 2.2 menunjukkan perbandingan usulan metode EOR oleh Pakar
dan Sistem untuk 7 reservoar pada Lapangan C. Tidak ada Perbedaan keduanya dari 7 reservoar atau akurasi prediksi sistem pada Lapangan C ini sebesar 100.
4
Lapangan D terdiri atas 4 reservoar minyak yang kesemuanya merupakan batuan batupasir. Dari data terlihat bahwa ke empat reservoar tersebut memiliki karakteristik fluida
yang relatif sama. Berat jenis gravity minyak antara 22
o
API sampai dengan 24
o
API, dengan viskositas yang relatif kental dengan kisaran antara 20 cP sampai dengan 25 cP. Temperatur
untuk ke empat reservoar tersebut adalah 167
o
F. Saturasi minyak relatif besar antara 53.4 sampai dengan 75.7 sehingga applikasi metode EOR untuk ke empat reservoar ini sangat
potential. Usulan metode EOR dari Pakar untuk ke empat reservoar tersebut adalah injeksi kimia alkalin. Usulan metode EOR dari sistem untuk ke 4 reservoar tersebut konsisten dengan
usulan Pakar, dimana untuk reservoar D1 hingga reservoir D4 sistem juga mengusulkan injeksi kimia alkalin. Lampiran 2.2 menunjukkan perbandingan usulan metode EOR oleh Pakar dan
Sistem untuk 4 reservoar pada Lapangan D. Tidak ada Perbedaan keduanya dari 4 reservoar atau akurasi prediksi sistem pada Lapangan D ini sebesar 100.
Lapangan E terdiri atas 5 reservoar minyak dengan lingkungan pengendapan batupasir. Dari data terlihat bahwa ke lima reservoar tersebut memiliki karakteristik fluida yang juga
relatif sama. Berat jenis gravity minyak antara 36
o
API, dengan viskositas bervariasi dari 0.38 cP hingga 1.38 cP. Temperatur untuk ke lima reservoar tersebut adalah 175
o
F kecuali reservoar E2 yang mencapai 192
o
F. Saturasi minyak cukup bervariasi dari 34.0 sampai dengan 66.4. Usulan metode EOR dari Pakar untuk reservoar E1 dan E2 adalah
surfactantpolymer. Sedangkan untuk reservoar E3, E4, dan E5 Pakar mengusulkan metode injeksi kimia polymer. Usulan metode EOR dari sistem untuk ke 5 reservoar tersebut konsisten
dengan usulan Pakar dimana untuk reservoar E1 dan E2 sistem juga merekomendasikan surfactantpolymer, untuk reservoar E3, E4, dan E5 sistem juga mengsulkan metode injeksi
kimia polymer. Lampiran 2.2 menunjukkan perbandingan usulan metode EOR oleh Pakar dan Sistem untuk 5 reservoar pada Lapangan E. Perbedaan pada E1, E2 dengan E3, E4 dan E5
dari 5 reservoar menunjukkan akurasi prediksi sistem pada Lapangan E ini sebesar 100.
6.2. Analisa
