Tekanan Perekahan

Dalam pelaksanaan perekahan hidrolik, pertama-tama perlu dilakukan orientasi secara menyeluruh tentang  rekahan yang akan dibuat. Masalah pertama adalah model rekahan yang akan dibuat tersebut apakah rekahan horizontal ataukah vertikal. Biasanya perekahan horizontal memang dilakukan namun bila berhadapan dengan dengan formasi yang cukup dalam maka yang dilakukan adalah perekahan vertikal, dan jenis perekahan inilah yang biasanya dilakukan. Tekanan dasar sumur (Bottom Hole Pressure) merupakan variabel yang dapat dipakai untuk membedakan antara perekahan horizontal ataukah vertikal. Tekanan dasar sumur (BHP) diukur selama proses perekahan berlangsung.

Dalam perekahan hidrolik, tekanan awal yang diberikan harus cukup untuk menghancurkan atau merekahkan suatu formasi dan seterusnya harus mampu mengembangkan rekahan yang telah ada tersebut. Pertama kali suatu rekahan dibentuk, fluida di dalamnya akan berfungsi sebagai pendesak, memberikan gaya pada rekahan agar dapat terus berkembang. Suatu rekahan akan lebih mudah dilakukan dengan menggunakan fluida penetrasi (fluida perekah) berviskositas rendah daripada  fluida non-penetrasi berviskositas tinggi

underbalance yang disebabkan akibat Phidrostatik < Pformasi

Rekah kerut (mud cracks)

        Struktur sedimen ini terbentuk karena danau atau rawan atau laut dangkal yang mengalami proses penguapan sehingga menjadi kering, sehingga pada umumnya membentuk retakan polygonal.Struktur ini dapat dipakai sebagai petunjuk lingkungan pengendapan yaitu di darat

MUD CRACKS

MUD CRACK

RAINDROP IMPRESSION

Analisa Fluida Reservoir

         Fluida yang dihasilkan oleh sumur produksi dapat berupa gas, minyak, dan air. Analisa Fluida Reservoir adalah tahapan analisis setelah minyak mentah atau crude oil diambil dari sumur. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan kualitas minyak yang nantinya akan berpengaruh terhadap harga dari minyak yang dihasilkan pada suatu reservoir produksi tersebut. Minyak mentah atau crude oil merupakan komponen senyawa hidrokarbon yang terbentuk di dalam bumi, yang berupa cairan, gas, dan padatan, karena tergantung dari komposisi mineralnya serta pengaruh dari tekanan dan temperaturnya. Senyawa hidrokarbon dapat digolongkan menjadi beberapa golongan di antaranya :

·         Golongan Parafin.

·         Golongan Naftalen.

·         Golongan Aromatik.

            Fluida formasi dari suatu lapisan produktif punya nilai ekonomis adalah minyak bumi atau crude oil, yang sering disebut dengan Fluida Reservoir. Fluida reservoir merupakan cairan yang terperangkap dalam suatu trap di mana cairan tersebut berasal dari source rock yang bermigrasi ke lapisan yang lebih porous (misal : sandstone atau carbonate). Cairan yang terperangkap tersebut terhalang oleh suatu cap yang menghalangi minyak bermigrasi ke permukaan. Cairan formasi dapat juga berasal dari kubah garam (salt dome) yang mempunyai kadar air formasi NaCl yang lebih tinggi. Tekanan statik dan temperatur reservoir merupakan faktor penentu besarnya fluida reservoir yang didapat jika lapisan tersebut diproduksikan.

            Dengan teknik analisis dan perhitungan yang baik pada proses pengolahan minyak akan didapatkan hasil yang baik pula. Hasil analisis crude oil juga sangat dipengaruhi oleh cara atau metode pengambilan sample fluida. Karena fluida yang dihasilkan oleh sumur produksi dapat berupa gas, minyak, dan air. Adapun metode pengambilan sample tersebut ada dua cara, yaitu :

1.      Bottom hole sampling

Contoh fluida diambil dari dasar lubang sumur. Hal ini bertujuan agar didapat sample yang lebih mendekati kondisi di reservoir.

            2.      Surface sampling

         Pengambilan sample dilakukan di permukaan. Cara ini biasanya dilakukan pada wellhead atau pada                 separator.

SLICKLINE TOOL OF WELL TESTING

Shifting tool

Shifting tool Otis BO selectve

Blind Box

Blow Out Preventer (BOP)

BottomHole Fluid sampling

Computer-software

Connection Lubricator

Cross over Slickline unit

Diesal flat Bed truck

Double Drum Slickline Unit

EMR Gauge

Equalizing prong PXX

Gauge Cutter

GO Devil Slickline Unit

Hydraulic jar

Hydraulic Power Open Loop system

Impression Block

Tool down 

Flare

       Slickline is more commonly used in production tubing. The wireline operator monitors at surface the slickline tension via a weight indicator gauge and the depth via a depth counter 'zeroed' from surface, lowers the downhole tool to the proper depth, completes the job by manipulating the downhole tool mechanically, checks to make sure it worked if possible, and pulls the tool back out by winding the slickline back onto the drum it was spooled from. The slickline drum is controlled by a hydraulic pump, which in turn is controlled by the 'slickline operator'.

           Slickline comes in different sizes and grades. The larger the size, and higher the grade, generally means the higher line tension can be pulled before the line snaps at the weakest spot and causes a costly 'fishing' job. Due to downhole tools getting stuck because of malfunctions or 'downhole conditions' including sand, scale, salt, asphaltenes, and other well byproducts settling or loosening off the pipe walls because of agitation either by the downhole tools or a change in downhole inflow, sometimes it is necessary to pull hard on the tools to bring them back uphole to surface. If the tools are stuck, and the operator pulls too hard, the line will snap or pull apart at the weakest spot, which is generally closer to surface as the further uphole the weak point in the line is, the more weight it has to support (the weight of the line).

          Weak spots in the line can be caused by making the circle around the counter wheel, making a bend around a sheave, a kink in a line from normal use (when rigging up the equipment extra line must be pulled out from the truck to give enough slack when the pressure control lubricator is picked up - this leaves line coiled on the often rutted ground, and sometimes it snags and kinks the line).

Fluida Hidrokarbon Minyak Berat (Black Oil)

MINYAK BERAT 

Minyak berat adalah Minyak yang banyak mengandung unsur Hidrokarbon atau Jenis fluida reservoir yang disebut low-shrinkage atau minyak biasa dari pada minyak ringan . Minyak Berat yang dicirikan memiliki rasio produksi gas-minyak awal 2000 scf / STB  atau kurang.

Contoh Minyak Berat

 Menghasilkan gas-minyak rasio akan meningkat selama produksi saat tekanan reservoir minyak turun di bawah tekanan bubble-ponit. Minyak stok-tank biasanya akan memiliki gravitasi bawah 45 API. 

Stock-tank gravitasi minyak akan sedikit menurun seiring waktu sampai akhir dalam kehidupan reservoir ketika akan meningkat. Minyak stok-tank sangat gelap, menunjukkan adanya hidrokarbon berat, sering hitam, kadang-kadang dengan balutan kehijauan, atau cokelat.

                   Diagram fase dari minyak berat yang khas dengan garis isotermal dari pengurangan tekanan reservoir, 123, dan kondisi permukaan separator)Diagram fase dari minyak berat yang khas dengan garis isotermal dari pengurangan tekanan reservoir, 123, dan kondisi permukaan separator)

 Jika tekanan reservoir berada pada titik 2, minyak berada pada titik gelembung dan dikatakan jenuh. 

Minyak mengandung gas terlarut sebanyak itu bisa terus menerus. Penurunan tekanan akan melepaskan gas untuk membentuk fase gas bebas pada reservoir.

Kata undersaturated digunakan dalam pengertian ini untuk menunjukkan bahwa minyak bisa dilarutkan oleh gas lagi jika gas yang lebih banyak hadir.

Penamaan Senyawa

Dua jenis ikatan kimia :

•         Ikatan Ionik (dihasilkan oleh perpindahan elektron dari suatu atom ke atom lain).

•         Ikatan Kovalen (dihasilkan oleh sharing elektron antara suatu atom dengan atom yang lain).

Senyawa H.K. umumnya terbentuk oleh ikatan kovalen, dasarnya adalah sifat tetravalen dari atom karbon (C).

                                              Contoh Ikatan Ionik (Ionic Bonding)

Contoh Ikatan Ionik (Ionic Bonding) 

 

             Sistem Penamaan Senyawa Organik

•         Didasarkan pada sistem IUPAC (International Union of Pure an Applied Chemistry).

•         Nama trivial (non-sistematik) kadang-kadang masih digunakan bersama dengan nama IUPAC.

 

KOMPONEN PENYUSUN GAS ALAM

 Komponen Penyusun Fluida Hidrokarbon Alam

•        Fluida hidrokarbon alam yang terjebak dalam reservoir tersusun dari bahan-bahan kimia organik     
• •         Apabila campuran bahan kimia tersebut terdiri dari mol-mol ringan, maka campuran tersebut berbentuk gas pada temperatur dan tekanan normal (permukaan), dan disebut sebagai “gas alam” (natural gas).
• •         Apabila campuran bahan kimia tersebut terdiri dari mol-mol berat, maka campuran tersebut berbentuk cairan pada temperatur dan tekanan normal, dan disebut sebagai ”minyak mentah” (crude oil).

Tabel 1.1a  Komponen pembentuk gas alam

Komponen	% mol
Hidrokarbon: Methane Ethane Prophane Butane Pentane Hexane Heptane Non Hidrokarbon: Nitrogen Carbon dioxide Hidrogen sulfide Helium	70 – 98 % 1 – 10 % trace – 5 % trace – 2 % trace – 1 % trace – 0.5 % kecil (umumnya tidak ada) Trace – 15 % Trace – 1 % Kadang-kadang 0 s/d 5 %

 

series of natural gas

Hydrocarbon

Jenis-jenis lumpur pemboran.

            Pada dasarnya  Zaba and Doherty (1970) mengklasifikasikan lumpur pemboran berdasarkan fasa fluidanya, yaitu : air (water-base), minyak (oil-base) dan gas, sebagai berikut :

1. Fresh water mud (lumpur air tawar)
1. Spud Mud

Komposisi : air + bentonite + loss circulation material

2. Natural atau Native Mud (alami)

Komposisi : pecahan-pecahan cutting + air + additive koloidal

3. Bentonite – treated Mud

Komposisi : air + bentonite + thinner

4. Phosphate – treated Mud

Komposisi : air + bentonite + polyphosphate + tannin

5. Organic Colloid – treated Mud

Komposisi : air + bentonite + organic colloid (CMC, pregelatized starch)

6. Red / Alkaline – tannate treated Mud

Komposisi : air + bentonite + alkaline + organic colloid + polyphosphate

7. Calcium Mud

a.       Lime – treated Mud

Komposisi : air + bentonite + cautic soda / organic thinner + hydrate lime

b.      Gypsum – treated Mud

Komposisi : air + bnetonite + plaster (CaSO₄) + preservative (pengawet)

c.       Calcium – treated Mud

Komposisi : air + bentonite + hydrate lime + gypsum + Ba(OH)₂

2.   Salt water mud (lumpur air asin)

a.       Unsaturated Salt Water Mud

Komposisi : air asin tidak jenuh NaCl + attapulgite (pengganti bentonite) + organic colloid + thinner + solluble surface active agent (defoamer)

b.      Saturated Salt Water Mud

Komposisi : air asin jenuh NaCl + attapulgite (pengganti bentonite) + organic colloid + thinner + solluble surface active agent (defoamer)

c.       Sodium Silicate Mud

Komposisi : air asin tidak jenuh NaCl + attapulgite (pengganti bentonite) + organic colloid + thinner + solluble surface active agent (defoamer) + SiO₂ (sodium silicate)

3.      Oil Based Mud

Komposisi : bentonite + 90% solar / crude oil + 5% air + 5% emulsifier +

            additive (sesuai sifat yang diinginkan)

4.      Emulsion Mud

a.       Oil in water Emulsion

Komposisi : bentonite + 50% air + 40% solar / crude oil + emulsifier + additive

b.      Water in Oil Emulsion

Komposisi : bentonite + 40% air + 50% solar / crude oil + emulsifier + additive

5.      Gaseous Drilling Fluid

a.       Udara atau gas alam

Komposisi : udara / gas alam / Nitrogen

b.      2 Fasa / Aerated Mud

·         Mist

Komposisi : udara sebagai fasa kontinyu + air sebagai fasa terdispersi

·         Foam

Komposisi : terdiri dari cairan, gas, foamers, defoamers. Corrosion inhibitor, mungkin  KCl dan lain-lain. Pada stiff foam airnya akan ditambah polymer (viscosifier)

·         Gasified liquid :

Komposisi : air + gas (N₂) yang diinjeksikan dipermukaan dan di annulus melalui parasite tubing string.

contoh lumpur pemboran

aliran sirkulasi lumpur pemboran

pencegah terjadinya korosi

Dengan dasar pengetahuan tentang elektrokimia proses korosi yang dapat

menjelaskan mekanisme dari korosi, dapat dilakukan usaha-usaha untuk

pencegahan terbentuknya korosi. Banyak cara sudah ditemukan untuk

pencegahan terjadinya korosi diantaranya adalah dengan cara proteksi katodik,

coating, dan pengg chemical inhibitor.

Proteksi Katiodik

Untuk mencegah terjadinya proses korosi atau setidak-tidaknya untuk

memperlambat proses korosi tersebut, maka dipasanglah suatu anoda buatan di

luar logam yang akan diproteksi. Daerah anoda adalah suatu bagian logam yang

kehilangan elektron. Ion positifnya meninggalkan logam tersebut dan masuk ke

dalam larutan yang ada sehingga logaml tersebut berkarat.

Terlihat disini karena perbedaan potensial maka arus elektron akan

mengalir dari anoda yang dipasang dan akan menahan melawan arus elektron

dari logam yang didekatnya, sehingga logam tersebut berubah menjadi daerah

katoda. Inilah yang disebut Cathodic Protection.

Dalam hal diatas elektron disuplai kepada logam yang diproteksi oleh

anoda buatan sehingga elektron yang hilang dari daerah anoda tersebut selalu

diganti, sehingga akan mengurangi proses korosi dari logam yang diproteksi.

Anoda buatan tersebut ditanam dalam suatu elektrolit yang sama (dalam

hal ini tanah lembab) dengan logam (dalam hal ini pipa) yang akan diprotekasi

dan antara dan pipa dihubungkan dengan kabel yang sesuai agar proses listrik

diantara anoda dan pipa tersebut dapat mengalir terus menerus.

Coating

Cara ini sering dilakukan dengan melapisi logam (coating) dengan suatu

bahan agar logam tersebut terhindar dari korosi.

Pemakaian Bahan-Bahan Kimia (Chemical Inhibitor)

Untuk memperlambat reaksi korosi digunakan bahan kimia yang disebut

inhibitor corrosion yang bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan metal. Lapisan molekul pertama yang tebentuk mempunyai ikatan

yang sangat kuat yang disebut chemis option. Corrosion inhibitor umumnya

berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan pada production line. Karena

inhibitor tersebut merupakan masalah yang penting dalam menangani kororsi

maka perlu dilakukan pemilihan inhibitor yang sesuai dengan kondisinya. Material

corrosion inhibitor terbagi 2, yaitu :

1. Organik Inhibitor

Inhibitor yang diperoleh dari hewan dan tumbuhan yang mengandung unsur

karbon dalam senyawanya. Material dasar dari organik inhibitor antara lain:

! Turunan asam lemak alifatik, yaitu: monoamine, diamine, amida, asetat,

                                        oleat, senyawa-senyawa amfoter.

! Imdazolines dan derivativnya

2. Inorganik Inhibitor

Inhibitor yang diperoleh dari mineral-mineral yang tidak mengandung unsur

karbon dalam senyawanya. Material dasar dari inorganik inhibitor antara lain

kromat, nitrit, silikat, dan pospat.

contoh korosi yang terjadi pada Pipa pada saat dilakukan pemboran  

Korosi

Korosi adalah suatu proses elektrokimia dimana atom-atom akan bereaksi

dengan zat asam dan membentuk ion-ion positif (kation). Hal ini akan

menyebabkan timbulnya aliran-aliran elektron dari suatu tempat ke tempat yang

lain pada permukaan metal.

Secara garis besar korosi ada dua jenis yaitu :

Korosi Internal

yaitu korosi yang terjadi akibat adanya kandungan CO2 dan H2S pada minyak

bumi, sehingga apabila terjadi kontak dengan air akan membentuk asam yang

merupakan penyebab korosi.

Korosi Eksternal

yaitu korosi yang terjadi pada bagian permukaan dari sistem perpipaan dan

peralatan, baik yang kontak dengan udara bebas dan permukaan tanah, akibat

adanya kandungan zat asam pada udara dari tanah.

2.1. Tempat-tempat Terjadinya Korosi Pada Produksi Minyak

Masalah korosi yang terjadi dilapangan produksi minyak adalah

1. Down Hole Corrosion

High Fluid level pada jenis pompa angguk di sumur minyak dapat

menyebabkan terjadinya stress pada rod bahkan dapat pula terjadi corrosion

fatigue. Pemilihan material untuk peralatan bottom hole pump menjadi sangat

renting. Pompa harus dapat tahan terhadap sifat-sifat korosi dari fluida yang

diproduksi dan tahan pula terhadap sifat abrasi.

                    2. Flowing well

Anulus dapat pula digunakan untuk mengalirkan inhibitor ke dasar tubing dan

memberikan proteksi pada tabung dari kemungkinan bahaya korosi. Pelapisan

dengan plastik dan memberikan inhibitor untuk proteksi tubing dapat pula

digunakan pada internal tubeing surface.

3. Casing Corrosin .

Casing yang terdapat di sumur-sumur produksi bervariasi dari yang besar

sampai yang cnsentric acid. Diperlukan perlindungan katiodik untuk external

casing. Korosi internal casing tergantung dari komposisi annular fluid.

4. Well Heads .

Peralatan dari well heads, terutama pada well gas tekanan tinggi, sering

mengalami korosi yang disebabkan oleh kecepatan tinggi dan adanya

turbulensi dari gas.

5. Flow Lines

Adanya akuntansi dari deposit di dalam flow line dapat menyebabkan korosi

dan pitting yang akhirnya menyebabkan kebocoran. Internal corrosion di

dalam flow line dapat dicegah dengan inhibitor.

2.2. Tipe korosi di Lapangan Minyak

Tipe-tipe korosi di lapangan minyak pada umumnya diklasifikasikan

sebagai berikut:

1. Uniform Corrosion

yaitu korosi yang terjadi pada permukaan logam yang berbentuk pengikisan

permukaan logam secara merata sehingga ketebalan logam berkurang

sebagai akibat permukaan terkonversi oleh produk karat yang biasanya

terjadi pada peralatan-peralatan terbuka. misalnya permukaan luar pipa.

2. Pitting Corrosion

yaitu korosi yang berbentuk lubang-lubang pada permukaan logam karena

hancurnya film dari proteksi logam yang disebabkan oleh rate korosi yang

berbeda antara satu tempat dengan tempat yang lainnya pada permukaan

logam tersebut.

3. Stress Corrosion Cracking

yaitu korosi berbentuk retak-retak yang tidak mudah dilihat, terbentuk

dipermukaan logam dan berusaha merembet ke dalam. Ini banyak terjadi

pada logam-logam yang banyak mendapat tekanan. Hal ini disebabkan

kombinasi dari tegangan tarik dan lingkungan yang korosif sehingga struktur

logam melemah.

4. Errosion Corrosion

yaitu korosi yang terjadi karena tercegahnya pembentukan film pelindung

yang disebabkan oleh kecepatan alir fluida yang tinggi, misalnya abrasi pasir,

5. Galvanic Corrosion

yaitu korosi yang terjadi karena terdapat hubungan antara dua metal yang

disambung dan terdapat perbedaan potensial antara keduanya.

6. Crevice Corrosion

yaitu korosi yang terjadi di sela-sela gasket, sambungan bertindih, sekrup-

sekrup atau kelingan yang terbentuk oleh kotoran-kotoran endapan atau

timbul dari produk-produk karat.

7. Selective Leaching

korosi ini berhubungan dengan melepasnya satu elemen dari Campuran

logam. Contoh yang paling mudah adalah desinfication yang melepaskan zinc

dari paduan tembaga.