Pemilihan Jenis Fluida Peretak Pengontrolan Sifat – Sifat Fisik Fluida Peretak

Pada umumnya, harga P pf ini relatif kecil, sehingga terkadang dapat diabaikan perhitungannya. Adapun perhitungan untuk tekanan hidrostatik ialah sbb : Penentuan harga P h = 0,052 x ρ x h ..........................................2.6 Dimana : P h = Tekanan hidrostatik kolom fluida peretak Psi h = Ketinggian kolom fluida ft ρ = Massa jenis fluida peretak ppg

2.3 Fluida Peretak

Fluida peretak pada umumnya ialah suatu cairan yang digunakan untuk menghantarkan daya pompa ke batuan formasi, dn juga befungsi sebagai pembawa material pengganjal proppant ke dalam hasil retakan.

2.3.1 Pemilihan Jenis Fluida Peretak

Pemilihan fluida peretak yang tepat untuk pengerjaan ini adalah syarat mutlak. Fluida yang digunakan harus memenuhi syarat – syarat sebagai berikut : 1. Stabil pada temperatur formasi 2. Tidak menyebabkan kerusakan terhadap formasi 3. Tingkat kehilangan cairan Filttration loss kecil 4. Kehilangan tekanan karena gesekan dengan pipa casing,tubing rendah 5. Mempunyai kemampuan yang efektif untuk membawa proppant material pengganjal ke dalam batuan 6. Dapat dikeluarkan dengan mudah setelah operasi peretakan selesai 7. Tidak membentuk emulsi yang stabil dengan fluida sumur 8. Mudah didapat, ekonomis relatif mudah dipompakan 2.3.2 Jenis Fluida Peretak 2.3.2.1 Fluida Peretak Berbahan Dasar Air Dapat digunakan pada reservoir minyak maupun gas dengan kapasistas pemompaan tinggi. Adapun keuntungan fluida berbahan dasar air yaitu : a. Tidak ada bahaya kebakaran yang ditimbulkan b. Murah mudah didapat c. Mempunyai friction loss rendah d. Mudah sangat efektif untuk di “treat” dengan friction loss additive e. Mempunyai viskositas rendah, sehingga mudah untuk dipompakan hal ini sangat menguntungkan terutama pada kapasitas injeksi yang tinggi kondisi aliran turbulen f. Mempuntai spesific gravity Sg tinggi, sehingga relatif terhadap minyak. Dengan demikian tekanan hidrostatiknya besar mengurangi tekanan pompa yang diperlukan untuk peretakan g. Mempunyai daya pengangkutan yang baik terhadap proppant ke dalam retakan Adapun kerugiannya ialah sbb : a. Kurang efektif tehadap formasi bertekanan rendah b. Kurang efektif untuk batuan formasi yang bersifat dibasahi minya water wet formation

2.3.2.2 Fluida Peretak Berbahan Dasar Minyak

Fluida peretak jenis ini tidak dapat digunakan untuk reservoir gas, karena sangat berpotensi terjadi kebakaran. Ada beberapa jenis fluida peretak berbahan dasar minyak yaitu : a. Napalm Gel : bahan dasar yang digunakan ialah kerosen minyak diesel crude oil, yang dipadatkan dengan penambahan napalm alumunium fatty acid salt. Gel ini mempunyai viskositas tinggi mampu membawa proppant fluid loss-nya rendah b. Viscous Refined Oil : mudah didapatkan dari refinery dan dapat dihasilkan kembali sebagai hasil produksi. Viskositasnya akan berkurang apabila bercampur dengan fluida formasi, sehingga mudah dikeluarkan kembali setelah operasi peretakan selesai. c. Crude Oil : minyak mentah yang pekat kental dapat digunakan sebagai fluida peretak setelah ditambah fluid loss agent. Additive yang digunakan biasanya ialah Adormite Mark II sulfonated Alkylbenzene d. Gelled Oil : fluida peretak ini merupakan hasil campuran minyak air dengan sedikit fatty acid soap caustik sehingga dapat berbentuk gel. Adapun jenisnya yang paling sering digunakan ialah gelled oil, karena selain mudah didapat, koefisien geseknya terhadap dinding pipa realtif kecil. Namun jenis fluida ini tidak dapat digunakan untuk temperatur tinggi sistem gel- nya sangat dipengaruhi oleh kadar air serta sifat dasar alamiah dari minyaknya.

2.3.2.3 Fluida Peretak Berbahan Dasar Emulsi

Biasanya jenis fluida ini digunakan hanya untuk lapisan karbonat. Emulsi asam HCl digunakan sebagai fluida peretakpada formasi bertekanan tinggi diatas 250 F. Untuk temperatu di bawah 250 F,digunakan asam HCl dengan konsentrasi tinggi ± 28. Konsentrasi HCl yang diperlukan, bergantung pada jenis batuan karbonat yang akan diretakkan. Untuk bisa memilih jenis fluida peretak yang tepat,harus dilakukan uji coba laboratorium dengan cara memompakan berbagai jenis fluida yang mungkin. Dalam pemilihan jenis cairan peretak, hal –hal yang harus dipertimbangkan adalah sbb : 1. Sifat – sifat alamiah dari batuan yang akan diretakkan, contohnya ialah : a. Sifat kimiawi batuan : batuan pasir batuan karbonat b. Sifat fisik batuan : tekanan retak batuan, sifat fisik kebasahan, temperatur, tekanan overburden, dll 2. Jenis fluida yang terkandung dalam batuan. Jenis kanduang fluida dalam batuan cenderung mempengaruhi sifat fluida peretak 3. Ekonomis, efektif aman. Temperatur tekanan formasi harus ddijadikan sebagai bahan pertimbangan dalam menentukan jenis proppant, jenis fluida peretak, konsentrasi bahan kimia additive pengontrol sifat fisik fluida peretak. Untuk jenis fluida peretak berbahan dasar minyak, konsentrasi fluid loss serta fluid friction additive yang diperlukan akan semakin banyak dengan makin bertambahnya temperatur. Sedangkan untuk fluida peretak berbahan dasar asam, pada temperatur tinggi perlu ditambahkan “thickening additive” karena kontur acid gel akan pecah pada temperatur yang tinggi. Hal yang sama juga akan terjadi pada fluida peretak dengan bahan dasar air, tetapi pengaruh temperatur tersebut tidak sebesar pada bahan dasar asam atau minyak. Viskositas spesific gravity Sg fluida peretak akan bertambah dengan bertambahnya tekanan. Keadaan ini harus diperhitungkan pada waktu penentuan viskositas dan spesific gravity Sg fluida peretak di permukaan. Bila tekanan formasi rendah, yang perlu diperhatikan ialah, fluida peretak harus mudah dikeluarkan kembali setelah operasi selesai dilakukan. Apabila formasi mengandung minyak berat aspal parafin, jangan digunakan fluida peretak berbahan dasar minyak yang mempunyai API yang tinggi, karena dapat menyebabkan pengendapan aspal parafin. Oleh karena itu fluida peretak berbahan dasar air sangat lazim bagus digunakan untuk berbagai jenis minyak, karena mempunyai sifat fluid disperse yang tinggi. Untuk batuan formasi yang bersifat dibasahi minyak oil wet formation, sebaiknya digunakan minyak sebagai fluida peretak karena untuk mencegah terjadinya penurunan permeabilitas realatif minyak serta kemungkinan terjadinya water blocking. Hal lain yang harus diperhatikan adalah efek pencampuran antara fluida peretak dengan fluida formasi. Apakah tidak akan terjadi emulsi stabil atau pengendapan bahan kimia scale. Untuk itu diperlukan penelitian di laboratorium terlebih dahulu.

2.3.3 Pengontrolan Sifat – Sifat Fisik Fluida Peretak

Dalam penggunaan fluida peretak, ada 3 hal utama yang harus dikontrol, yaitu : 1. Kehilangan cairan pada formasi fluid loss 2. Kekentalan viscositas 3. Kehilangan tekanan akibat gesekan dengan dindind pipa friction loss Fluid loss yang kecil akan menghasilkan efisiensi yang baik untuk penekanan terhadap formasi, sehingga dapat dicapai luas daerah peretakan yang besar karena fluida yang masuk ke formasi sedikit. Untuk mengontrol kehilangan fluida dapat dilakukan dengan menambahkan bahan pengontrol kehilangan fluida fluid loss control additive, dengan konsentrasi yang sesuai dengan sifat – sifat batuan formasi, temperatur dan tekanan dasar sumur. Adapun sifat dari additive ini ialah : 1. Sangat efektif pada konsentrasi rendah 2. Tidak reaktif padakonsentrasi rendah 3. Dapat dialirkan melalui pipa saluranmudah dikeluarkan dari formasi Pada umumnya fluid loss control additive yang biasa digunakan adalah : 1. Silica Flour 2. Silica Flour Polymer 3. Oil Solube Resin 4. Oil Solube Resin Natural Polymer 5. Emulsions 6. Insoluble Gases Daya penetrasifluida retak dipengaruhi oleh viskositas fluida retak densitasnya, selain itu, viskositas juga mempengaruhi kapasitas pembawaan proppant ke dalam retakan. Adapun viskositas dari fluida peretak harus diperbesar karena : 1. Untuk menambah daya retakan 2. Memperkecil fluid loss 3. Menambah kapasitas pembawaan proppant ke dalam retakan Cairan dengan viskositas tinggi mempunyai kemampuan penetrasi yang baik, sehingga dapat menghasilkan lebar retakan yang besar. Kapasitas pembawaan proppant juga semakin baik bila viskositas fluida peretak tinggi, sehingga dapat menghasilkan pendorong proppant ke dalam retakan yang baik. Viskositas yang terlalu tinggi akan mengakibatkan kehilangan tekanan yang besar dan memperberat kerja pompa. Apabila terlalu rendah mengakibatkan terjadinya akumulasi proppant didalam lubang bor. Untuk itu, harus ditentukan viskositas yang paling efektif untuk peretakan. Untuk mengontrol viskositas fluida peretak dapat dilakukan dengan menambah “Gelling Agent”. Beberapa “Gelling Agent” yang biasa digunakan untuk fluida peretak bahan dasar air ialah : 1. Guar Gum 2. Hydroxyethyl Cellulose 3. Polyacrylamide Untuk mengefektifkan daya pompa mengurangi daya pompa yang diperlukan untuk peretakan, besar gesekan yang terjadi antara fluida peretak harus sekecil mungkin. Untuk itu dapat dilakukan dengan menambahkan material friction reducing. Berikut ini ialah jenis friction reducing yang sering digunakan : 1. Untuk fluida berbahan dasar minyak : Fatty Acid Soap – Oil Gel Linier High – Molecular – Weight Hydrocarbon Polymer 2. Untuk fluida berbahan dasar air : Guar Gum, Essentially Polyacrylamide, Partially Hydrolized Polyacrylamide, Cellulose Apabila fluida peretak yang digunakan adalah jenis fluida peretak berbahan dasar air, maka additive yang perlu ditambahkan lagi ialah : 1. Bactericide : berperan untuk melindungi polimer dari perusakan bakteri formasi. Hanya perlu ditambahkan ke dalam fluida peretak jika ditambahkan polimer 2. Surfactant : berperan untuk meretakan tegangan permukaan dan tekanan kapiler di dalam ruang – ruang berpori. Pada fluida peretak berbahan dasar air ditambahkan additive ini 3. Scale Removal Additive : berperan sebagai pencegah tejadinya scale pengendaan calcium carboate calcium sulfate pada tubing maupun peralatan lain.

2.4 Propping Agent Proppant

Propping agent Proppant ialah suatu material pengganjal celah hasil peretakan yang dihantarkan ke dalam retakan oleh fluida peretak. Fungsi utama dari proppant ini ialah mengisi celah – celah setelah proses peretakan dilakukan agar celah tersebut tidak kembali pada bentuk semula.

2.4.1 Fungsi Propping Agent

Salah satu yang dianggap paling penting dalam berhasil tidaknya pekerjaan peretakan hidrolik ialah pemilihan jenis ukuran proppant yang harus digunakan. Berdasarkan fungsi utamanya, proppant harus memiliki sifat sbb : 1. Berbentuk bulat simetris 2. Mempunyai specific gravity antara 0,8 sd 3.0 3. Berdiameter cukup besar 4. Mempunyai compressive strength tinggi 5. Memiliki ukuran butiran yang seragam 6. Inert mudah bercampur terhadap semua jenis fluida formasi dan treating chemicals 7. Mudah didapat relatif murah Jenis proppant yang biasa dipakai dalam operasi hydraulic fracturing antara lain sbb : 1. Pasir Kwarsa, Sg : 2,7 2. Wall Nutshells, Sg : 1,4 3. Glass Beads, Sg : 2,7 4. Allumunium Pallet,Sg : 2,7 5. Most Plastics, Sg : 1,1

2.4.2 Pengendapan Propping Agent

Berhasil tidaknya pelaksanaan proses hydraulic fracturing, banyak ditentukan oleh kapasitas aliran dari proppant dan kemampuan distribusinya dalam retakan. Pada mulanya kita menganggap bahwa proppant terdistribusi merata di dalam fluida peretak kemudian mengisi seluruh hasil retakan. Anggapan ini tidak realistis karena