Rangkuman Pengantar Teknik Perminyakan docx

Rangkuman Pengantar Teknik Perminyakan
1.

Proses terjadinya hidrokarbon !

Minyak dan gas bumi berasal dari decomposisi mahluk hidup (tumbuhan dan binatang) yang
mati dan tertimbun dalam lapisan batuan sedimen beberapa juta tahun yang lalu. Karena adanya
tekanan dan temperatur yang sangat tinggi dalam jangka waktu yang sangat lama maka materialmaterial organic yang ada akan berubah menjadi minyak dan gas yang kita temukan pada saat
ini. Tempat terbentuknya disebut source rock (batuan induk) yaitu batuan yang kaya akan
material organic. Setelah matang. Maka HC akan bermigrasi karena adanya perbedaan tekanan.
Proses perpindahan HC ini disebut dengan migrasi. HC akan terus bermigrasi hingga menemui
trap atau jebakan (seal rock) yaitu batuan yang impermeable. Setelah terjebak, maka HC akan
terakumulasi dalam lapisan yang disebut dengan reservoir rock (batuan permeable).
2.
Komponen petroleum system
a.

Mature source rock : batuan induk yang kaya akan material organic yang merupakan cikal
bakal dari hidrokarbon.
b. Migration : proses perpindahan hidrokarbon dari batuan induk ke reservoir rock.
c. Reservoir rock : batuan permeable tempat terakumulasinya hidrokarbon. umumnya merupakan

batuan sand karbonat.
d. Seal rock : batuan impermeable yang mencegah hidrokarbon bermigrasi ke tempat lain,
biasanya batuan shale.
3.
Jenis trap
4.

-

-

3 sifat fisik batuan

Porositas () didefinisikan sebagai fraksi atau persen dari volume ruang pori-pori terhadap
volume batuan total (bulk volume).
Jenis Porositas :
1. Porositas absolut adalah persen volume pori-pori total terhadap volume batuan total
(bulk volume).
2. Porositas efektif adalah persen volume pori-pori yang saling berhubungan terhadap volume
batuan total (bulk volume).

Menurut waktu dan cara terjadinya, maka porositas dapat juga diklasifikasikan menjadi dua,
yaitu :
1. Porositas primer adalah porositas yang terbentuk pada saat batuan sedimen diendapkan.
2. Porositas sekunder adalah porositas batuan yang terbentuk sesudah batuan sedimen
terendapkan.
Permeabilitas didefinisikan sebagai suatu bilangan yang menunjukkan kemampuan dari suatu
batuan untuk mengalirkan fluida. Permeabilitas batuan merupakan fungsi dari tingkat hubungan
ruang antar pori-pori dalam batuan.
Dalam batuan reservoir, permeabilitas dibedakan menjadi tiga, yaitu :

•
•
•
-

Permeabilitas absolut adalah permeabilitas dimana fluida yang mengalir melalui media
berpori tersebut hanya satu fasa, misal hanya minyak atau gas saja.
Permeabilitas efektif adalah permeabilitas batuan dimana fluida yang mengalir lebih dari satu
fasa, misalnya minyak dan air, air dan gas, gas dan minyak atau ketiga-tiganya.
Permeabilitas relatif adalah perbandingan antara permeabilitas efektif dengan permeabilitas

absolut.
Saturasi adalah bagian pori batuan yang terisi oleh fluida.
5.

siklus batuan !

Jenis batuan
a. Batuan beku : terbentuk dari proses pendinginan dan kristalisasi magma.
b. Batuan sedimen : terbentuk dari proses pelapukan batuan beku atau metamorf dan mengalami
sedimentasi serta litifikasi (sementasi dan kompaksi).
c. Batuan metamorf : batuan yang mengalami proses metamorphosis / rekristalisasi akibat
tekanan dan suhu yang tinggi serta bahan kimia.
6.
Pengertian weathering, transportation, deposition, cementation dan compaction.
-

Weathering atau pelapukan yaitu proses perusakan atau penghancuran batuan yang diakibatkan
oleh air, angin, chemical dll
Transportation : proses perpindahan/transportasi butiran batuan, umumnya oleh air, es, angin.
Deposition : proses pengendapan butiran batuan

Cementation proses pengikatan antar butiran.
Compaction yaitu proses pemadatan batuan akibat tekanan overburden (tekanan yang berasal
dari beban batuan diatsnya)
7.
Cadangan hidrokarbon adalah volume hidrokarbon yang mengisi pori-pori batuan yang
oleh suatu sebab terperangkap dan terakumulasi dalam suatu reservoir dengan bentuk dan
kondisi tertentu.
Initial hydrocarbon in place adalah jumlah hidrokarbon yang mula-mula ada di dalam
reservoir.
8.

Recoverable reserves adalah cadangan hidrokarbon yang dapat diproduksikan ke
permukaan sesuai dengan kondisi yang ada pada saat itu.
9.

Ultimate recovery adalah taksiran tertinggi dari jumlah hidrokarbon yang mungkin dapat
diproduksikan ke permukaan sampai batas ekonomisnya.
10.

Recovery factor adalah perbandingan antara hidrokarbon yang diproduksikan

(recoverable reserves) dengan jumlah hidrokarbon mula-mula yang ada didalam reservoir
(initial hidrokarbon in place).
11.

12.

a.

Jenis-jenis mekanisme pendorong

Water drive : tenaga pendorong air yang berasal dari akuifer

b. Gas cap drive : tenaga pendorong yang berasal dari pengembangan/ekspansi gas cap
c. Solution gas drive : tenaga pendorong yang berasal dari gas yang terlarut didalam minyak.
d. Combination drive : tenaga pendorong yang merupakan kombinasi dari berbagai mekanisme
pendorong seperti water drive, gas cap drive dan solution gas drive.
13.
Jenis-jenis metode eksplorasi migas
-

Metode seismic : memanfaatkan gelombang.
Metode gravitasi : memanfaatkan variasi gravitasi
Metode magnetic : memanfaatkan susceptibilitas magnetic batuan
14.
Definisi dari cadangan
Perkiraan jumlah minyak mentah, gas alam, gas condensate, fasa cair yang diperoleh dari gas
alam, dan material lainnya (mis. sulfur), yang dianggap bernilai komersial untuk diambil dari
reservoir dengan menggunakan teknologi yang ada pada suatu saat dalam keadaan ekonomi dan
dengan peraturan yang berlaku pada saat yang sama
15.
3 jenis klasifikasi cadangan

-

Proved reserves (cadangan terbukti)
Probable reserves (cadangan mungkin)
Possible reserves (cadangan harapan)
16.
metode perhitungan cadangan

-

Merode volumetric : metode yang paling sederhana, dimana reservoir diasumsikan berupa
kubus atau kerucut
Metode decline curve : menggunakan kurva yang menunjukkan trend penurunan/decline
Metode material balance : menggunakan prinsip kesetimbangan material (volume material
yang masuk sama dengan volume material yang keluar)
Metode simulasi reservoir : menggunakan software seperti CMG atau eclipse
Metode simulasi monte carlo
17.
5 system di rig!

-

-

System angkat (hoisting system) : Alat untuk menaikkan dan menurunkan drill string, casing
string atau peralatan-peralatan lain. Contoh traveling block, elevator,drawwork, crown block
System putar (rotating system) : Sistem penggerak putar yang meneruskan gaya putar dari
permukaan ke dalam lubang bor. Contoh top drive, drill string.

System sirkulasi (circulating system) : untuk memindahkan serpih bor (rock cutting) dari
lubang sumur pada saat pemboran berjalan dgn fluida pemboran. Contoh shale shaker, desander,
desilter, degasser, centrifuge, mud pit.
BOP System : Sistem yang berfungsi untuk mencegah semburan liar fluida (kick/blow-out)
dari dalam formasi batuan melalui lubang bor akibat tekanan yang tinggi.
Power system : Merupakan sistem daya yang digunakan selama operasi pemboran berlangsung.
18.
Sebutkan jenis-jenis rig yang kalian ketahui !

- land rig : mobile rig dan workover rig
- offshore rig : swamp barge (2-4 m), Jack up (35-45 m), drill ship (800-1000 M), semi
submersible (300-500 m)
19.
Jenis sumur berdasarkan bentuk lubang sumurnya
a. vertical
b. J shape
c. S shape
d. Horizontal
e. Multilateral
20.

Depth reference
a. True measured depth (TMD)
o TMD SS (sub sea)
o TMD RT (rotary table)
b. True vertical depth (TVD)
 TVD SS (sub sea)
 TVD RT (rotary table)
21.
Lumpur pemboran adalah campuran fluida yang komplek yang terdiri atas zat kimia
dan padatan yang secara terus menerus dipompakan dan disirkulasikan dari mud pits dgn tekanan
tinggi ke lubang sumur melalui drill string dan kembali ke permukaan melalui annulus selama
proses pemboran.
22.

Fungsi lumpur pemboran :

 Mengontrol tekanan hidrostatik
 Mengangkat cutting dari dasar sumur
 Membentuk Mudcake yang tipis dan licin
 Mendinginkan dan melumasi drill string sehingga bisa mengurangi panas yang diderita

 Cutting Suspension (mencegah cutting jatuh lagi ketika sirkulasi lumpur berhenti)
 Media Logging missal SP log
 Mencegah terjadinya collapse/runtuh dari dinding sumur
23.
Fungsi dari casing
 mencegah lubang sumur collapse
 mengisolasi fluida di lubang sumur dgn fluida di formasi
 meminimisasi kerusakan karena proses pemboran dan lingkungan bawah permukaan
 menyediakan konduit yang tahan tekanan dan temperatur tinggi
 mengisolasi hubungan antara formasi/reservoir di lubang sumur.
24. Jenis Casing:
- Conductor casing
- Surface casing

-

Production casing
25.
Tujuan penyemenan casing adalah:

 Melekatkan casing dengan formasi
 Mencegah terjadinya hubungan antar formasi
 Menjaga dari tekanan formasi yang berlebihan
 Mencegah korosi
 Mengisolasi zona berbahaya, agar pemboran dapat dilanjutkan.
26.
Untuk melihat kualitas dari penyemenan dilakukan logging yang disebut dengan cement
bond logging (CBL)
27.

Jenis penyemenan

a. Primary cementing : penyemenan casing
b. Secondary cementing : memperbaiki primary cementing, menutup lubang perforasi, menutup
kebocoran casing, menutup sumur (cement plug).
28.
Jenis bit
a. Fixed bit : mata bor tidak dapat berputar
b. Roller bit : mata bor dapat berputar
29.
Konversi 1 M3 = 6.29 bbl
1 M3 = 1000 L
1 bbl = 159 L
1 M3 = 1000 L / 159 L = 6.29 bbl
30.
Pengertian well loging
Logging adalah merupakan salah satu metode pengukuran perekaman besaran-besaran fisik
batuan reservoir terhadap kedalaman lubang bor. Logging memberikan data-data yang
diperlukan untuk mengevaluasi secara kuantitas banyaknya hidrokarbon di lapisan pada situasi
dan kondisi yang sesungguhnya. Data yang didapatkan seperti porositas dan saturasi air.
31.
Logging terdiri dari dua yaitu :
a.

Measured while drilling (MWD) : logging yang dilakukan pada saat drilling dan alat logging
berada pada rangkaian drill string.
b. Wireline logging : logging yang dilakukan setelah proses drilling menggunakan wireline unit.
32.
Bagian-bagian log






Kepala Log
Kolom Log
Skala kedalaman
Skala kurva
Corak kurva
33.
Jenis-jenis well logging

a.

Log radioaktif : gamma ray (menentukan shale dan non shale), neutron, density (menentukan
porositas)
b. Log listrik : SP log (menentukan lapisan shale dan non shale)
c. Log suara : Sonic log (menentukan porositas)
d. Log tambahan : Log caliper (menentukan diameter lubang bor).
34.
Tujuan well completion
Tujuan well completion untuk mendapatkan laju produksi yang optimum selama masa produksi
sumur.
35.
Faktor yang harus dipertimbangkan dalam penentuan well completion
a. Ekonomis : Laju produksi yang diinginkan dan Investasi yang diperlukan sekecil mungkin
b. Reservoir : Jumlah cadangan gas/minyak di setiap zona lapisan, Tenaga pendorong reservoir,
Keperluan akan well stimulation, Keperluan akan pengontrolan pasir
c. Mekanis : Konfigurasi komplesi sumur dibuat sesederhana mungkin sehingga memudahkan
kerja ulang, Pertimbangan pengangkatan buatan, Kemungkinan project EOR dimasa yang akan
datang
36.
Klasifikasi well completion
A.



B.



Berdasarkan program pemasangan pipa selubung
komplesi lubang terbuka (openhole)
komplesi perforasi (perforated completion/cased hole)
komplesi liner (liner completion)
Berdasarkan jumlah zona yang diproduksi suatu sumur
Zona tunggal (single completion)
Zona banyak (multiple completion)
37.
Pengertian dan tujuan workover
Workover atau kerja ulang adalah salah satu kegiatan dalam usaha meningkatkan produktivitas
dengan cara memperbaiki problem atau memperbaiki kerusakan sumur sehingga diperoleh
kembali laju produksi yang optimum
38.
Jenis-jenis workover

 Stimulasi, termasuk diantaranya:
- Acidizing : pengasaman
- Hydraulic fracturing : membuat rekahan di formasi produktif
- Steam stimulation : menginjeksikan uap panas untuk menstimulasi sumur
 Squeeze cementing : penyemenan ulang
 Reperforation : pelubangan sumur ulang
 Recompletion : komplesi ulang
 Sand control : pengontrolan pasir

Perforasi adalah proses penembakan lapisan produktif untuk mengalirkan fluida ke
lubang sumur. Ada dua jenis perforasi yaitu :
39.

a. Inner jet : hanya satu arah tembakan
b. High shoot density (HSD) : ke segala arah
40.
Jenis-jenis problem produksi




a.
b.
c.






a.
b.
c.
d.
e.

Problem kepasiran ikut terproduksinya pasir bersama dengan aliran fluida reservoir. Problem
ini umumnya terjadi pada formasi-formasi yang dangkal, berumur batuan tersier terutama pada
seri miocene. Penyebab problem keasiran antara lain :
- Tenaga Pengerukan ( drag force )
- Penurunan Kekuatan Formasi
- Penurunan Tekanan Formasi
- Tingginya Kapasitas Produksi
- Penambahan Saturasi Air
Problem coning ( gas dan air) adalah peristiwa terproduksinya air dan gas lebih awal dari
perkiraan akibat adanya gangguan kesetimbangan dari gradient tekanan dan gaya gravitasi dalam
aliran fluida”. Penyebab coning antara lain :
Adanya tekanan drowdown yang besar di sekitar lubang sumur
Reservoir dengan permeabilitas tinggi menunjukan kecenderungan terjadinya masalah coning
rendah karena tekanan drawdown di sekitar lubang sumur kecil.
Laju produksi yang melebihi laju alir kritis water coning dan gas coning
Problem scale merupakan endapan yang terbentuk dari proses kristalisasi dan pengendapan
mineral yang terkandung dalam air formasi.Pembentukan scale biasanya terjadi pada bidangbidang yang bersentuhan secara langsung dengan air formasi selama proses produksi, seperti
pada matrik dan rekahan formasi, lubang sumur, rangkaian pompa dalam sumur (downhole
pump), pipa produksi, pipa selubung, pipa alir, serta peralatan produksi di permukaan (surface
facilities)
Problem korosi merupakan suatu proses penurunan mutu suatu material logam. Hal ini dapat
terjadi oleh lingkungan dengan peristiwa kimia atau elektrokimia sehingga timbul kesetimbangan
antara logam dengan lingkunganya
Problem paraffin akibat endapan organik ini umumnya disebabkan oleh perubahan komposisi
hidrokarbon , kandungan wax (lilin) di dalam crude oil, turunnya temperatur dan tekanan,
sehingga minyak makin mengental (pengendapan parafinik) dan menutup pori-pori batuan.
Penyebab problem parafin antara lain :
Turunnya tekanan reservoir
Hilangnya fraksi ringan minyak
Pemindahan panas dari minyak ke dinding pipa dan diteruskan ke tempat sekitarnya.
Aliran cairan yang tidak tetap dan tidak merata.
Kecepatan aliran dan kekasaran dinding pipa.

f.

Terhentinya aliran fluida
41.
Surface equipment/peralatan dipermukaan

a. Wellhead merupakan peralatan untuk dudukan (menggantungnya) casing atau tubing
b. Christmast tree merupakan rangkaian dari valve dan fitting yang digunakan untuk mengontrol
tekanan dari aliran produksi dan peralatan yang termasuk di dalamnya adalah sambungan atas
kepala tubing.
c. HC Processing chart
42.
Artificial lift dilakukan untuk menguras HC yang masih bernilai ekonomis dengan
memasang peralatan di sumur. Artificial lift dilakukan ketika dengan primary recovery atau
sembur alam/natural flow sudah tidak dapat mengangkat HC ke permukaan.
43.









Gas lift : menginjeksikan gas ke dalam tubing agar densitas minyak turun sehingga dapat
diproduksikan
Electric submersible pump (ESP)/ reda pump : pompa bawah permukaan dimana energinya
dari energy listrik yang berasal dari permukaan. Untuk laju produksi yang tinggi.
Sucker rod pump (SRP)/pompa angguk : pompa bawah permukaan dan umunya untuk laju
produksi yang kecil
Progressive cavity pump (PCP) : pompa yang teridir dari stator dan rotor dan mempunyai
effisiensi yang tinggi.
Plunger lift
Hydraulic pumping unit (HPU)
Jet pump
44.
Enhanced oil recovery (EOR) atau pengurasan minyak tahap lanjut merupakan sebuah
metode yang menggunakan tenaga atau material dari luar untuk mengambil hidrokarbon yang
tidak dapat diambil, baik secara natural flow atau artificial lift.
45.

a.

Jenis-jenis artificial lift

Jenis-jenis EOR

Water flooding : menginjeksikan air kedalam formasi dengan harapan airnya akan mendorong
minyak ke sumur produksi
b. Thermal methods : steamflooding (menginjeksikan uap panas) dan insitu combustion
(membakar sebagian minyak sehinggan viskositasnya turun).
c. Chemical methods : polymer, surfactant, caustik (Alkaline)
d. Miscible flooding : HC gas, CO2, nitrogen
e. MEOR : menginjeksikan bakteri.
46. Tahapan recovery :
a. Primary recovery : tenaga pendorongnya dari alam
b. Secondary recovery : menginjeksikan fluida yang sejenis dengan fluida reservoir, misalnya air
atau gas methane

c.

Tertiary recovery : menginjeksikan fluida yang tidak sejenis dengan fluida reservoir seperti
chemical (surfactant, polymer dan alkaline/kaustik.
47. Miscible : proses injeksi dimana fluida injeksi bercampur dengan hidrokarbon, misal injeksi
methane atau CO2
Immiscible : proses injeksi dimana fluida injeksi tidak bercampur dengan hidrokarbon, misal
injeksi air (waterflooding).