WELLTESTING

1. WELL TESTING Pressure Transient analysis yang lazim digunakan dalam industri untuk suatu sumur adalah : Pressure Drawdown (Uji Alir) Uji Pressure Drawdown Test yang lebih dikenal dengan Drawdown Test dimulai dengan menyeragamkan semua tekanan di dalam reservoir dengan jalan menutup sumur sementara waktu. Setelah itu surface valve pada kepala sumur dibuka. Presure Build Up (Uji Tutup Sumur) Build Up Test dimulai dengan menutup sumur, sehingga tidak terjadi laju alir pada kepala sumur. Biasanya kedua uji tersebut dilakukan secara berurutan dimana untuk Pressure Drawdown (Draw Down Test), laju alir sumur diusahakan tetap dan tekanan dasar sumur dicatat pada waktu uji tertentu, sedangkan untuk Pressure Buildup, sumur ditutup dan tekanan dasar sumur dicatat

Laju Alir di kepala sumur (Draw Down Test) (Build Up Test) Laju Alir di kepala sumur q (bbl) Buka/Alir Tutup Waktu, t (jam) Gambar 1 - Laju Alir di Kepala Sumur Terhadap Waktu pada Draw Down Test dan Build Up Test.

(Draw Down Test) (Build Up Test) Tekanan Dasar Sumur pwf (BHP, psig) Waktu, t (jam) Gambar 2 - Tekanan di Dasar Sumur Terhadap Waktu pada Draw Down Test dan Build Up Test.

1.1. DRAW DOWN TEST Pada kesempatan ini akan dipaparkan mengenai Draw down test untuk kondisi : Laju Alir Konstan Reservoir yang Tidak Terbatas Pelaksanaan Draw down test secara umum adalah sebagai berikut : Pada laju alir konstan (setelah tekanan seragam) terlebih dahulu harga tekanan awal (pi) diukur. Lalu sumur diproduksi dengan menjaga laju alir di kepala sumur konstan. Selama menjaga laju alir konstan, harga tekanan alir dasar sumur (pwf) dicatat.

Tujuan dari Draw down Test adalah : Penentuan nilai k (permeability) Penentuan nilai S (Skin Faktor) Penentuan nilai FE (Flow Efficiency) Penentuan nilai ri (radius investigation)

Persamaan untuk kasus Draw Down dengan laju alir konstan adalah : dimana : pi = Tekanan reservoir awal, psia pwf = Tekanan alir dasar sumur, psia qo = Laju alir minyak, STB/D ct = Kompresibilitas total, 1/psi = Faktor volume formasi minyak. S = Faktor skin, dimensionless k = Permeabilitas, mD h = ketinggian formasi, ft  = Porositas, fraksi rw = Jari-jari sumur, feet (ft)  = Viskositas, cp

Terdapat dua variabel (parameter yang berubah), yaitu waktu (t) dan tekanan alir dasar sumur (Pwf), yang sebelumnya telah dicatat terlebih dahulu. Kemudian kedua variabel ini diplot dalam kertas semilog, dengan : ● Sumbu X adalah time (jam) dan ● Sumbu Y adalah pwf (psi). Grafik yang terbentuk akan menyerupai garis lurus dengan dengan kemiringan tertentu (m).

Mencari harga permeabilitas : Permeabilitas dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini : Harga merupakan data m adalah kemiringan grafik semilog plot antara pwf vs. t. Sehingga dengan memasukkan nilai m dan maka harga permeabilitas, k, akan diperoleh.

Mencari Skin Factor : Skin Factor dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini : Jika nilai S positif, berarti sumur yang diteliti dalam keadaan rusak. Sedangkan jika nilai S negatif, berarti sumur yang diteliti mengalami perbaikan, seperti pada sumur dengan stimulasi pengasaman dan perekahan hidrolik.

Mencari Flow Efficiency : Flow Efficiency dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini : Dimana :

Mencari radius investigation : radius investigation dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini :

 = 0.5 cp ct = 1.5 x 10 –6 psi –1 B = 1.2 RB/STB Contoh Kasus 1 Sebuah sumur berproduksi konstan pada q = 300 STB/D , sejumlah set data waktu (hrs) dan data tekanan alir dasar sumur (Pwf) yang diketahui adalah sebagai berikut : rw = 0.3 ft h = 20 ft Pi = 2000 psi  = 0.3  = 0.5 cp ct = 1.5 x 10 –6 psi –1 B = 1.2 RB/STB Tabel 1 - Data t (hr) dan pwf (psi) pada Contoh kasus 1 t (hrs) Pwf (psi) 0.00 2000 27.00 1698 1.50 1765 35.00 1677 2.50 1745 50.00 1660 4.00 1725 70.00 1633 7.00 1718 100.00 1594 12.00 1711 150.00 1527 18.00 1706

Dengan data-data diatas tentukanlah harga : m, - k, - Pwf @ t = 1 hour, S, - FE - ri Pembahasan Contoh Kasus 1 Langkah-Langkah Penyelesaian : Plot pada semi log antara time (hr) vs pwf (psia). Penggambaran secara semi log dimaksudkan agar titik-titik hasil plot berkecenderungan membentuk garis lurus. Lihat Gambar 3. Tarik garis lurus pada titik-titik berkecenderung sama, sehingga didapat harga kemiringan : m = 29.2 psi/cycle

Gambar 3 - Plot pada semi log antara time (hr) vs pwf (psia) Gambar 3 - Plot pada semi log antara time (hr) vs pwf (psia) Pada Contoh Kasus 1

Penentuan permeabilitas : Penentuan nilai Skin Faktor dan pwf @ t = 1 hour : - Tentukan dahulu pwf @ 1 hours dari grafik pada t = 1 hour adalah pwf =1743 psia - Skin factor :

Penentuan Flow Effesiensi (FE) :

Penentuan radius investigation : Dari grafik, tm didapat sebesar 18 jam.

1.2. BUILD UP TEST Prosedur pengujian build up adalah dengan memproduksi sumur dengan laju konstan untuk beberapa lama, kemudian menutup sumur (dari permukaan), membiarkan tekanan naik didalam lubang sumur, lalu merekam kenaikan pressure sebagai fungsi dari waktu. Build test merupakan pressure transient test yang paling sering digunakan. Pada kesempatan ini akan dibahas Buildup Test dengan menggunakan metode Horner.

Tujuan Pressure Buildup : Menentukan permeabilitas formasi, Menentukan faktor skin Menentukan tekanan rata-rata reservoir.

Gambar 4 - Sejarah laju Alir untuk Build Up Test.

Persamaan tekanan pada Buildup test : Jika dilakukan plot antara pws vs log[(tp + Δt)/Δt], maka akan diperoleh garis lurus dengan kemiringan sebesar m. Catatan : Dalam setiap analisis transient (baik build up maupun draw down), harga ”m” yang digunakan adalah nilai mutlaknya (harus positif).

Penentuan Permeabilitas Formasi Dengan mengetahui nilai m, maka harga k dapat ditentukan dengan persamaan berikut : Penentuan Skin Factor Sebelumnya terlebih dahulu mencari harga p1hr yaitu harga pws pada (tp + Δt)/Δt = 1

Buatlah plot dengan metoda Horner untuk model : Contoh Kasus 2 Test presure buildup dilakukan untuk sebuah sumur gas baru pada reservoir yang baru saja ditemukan. Hasil perhitungan dan sejumlah data yang dibutuhkan diberikan dan ditabelkan pada tabel 2. h = 28 ft rw = 0.3 ft  = 0.18 Tp = 2,000 hours g = 0.7 T = 640 oR (180 oF) = 0.01885 cp qg = 5,256 Mscf/D = 0.962 RB/Mscf = 2.238 x 10-4 psia-1 = 0.8678 Buatlah plot dengan metoda Horner untuk model : - pws vs. (tp + t)/t, dan - pws2 vs. (tp + t)/t

Hasil plot untuk pws vs. (tp + t)/t adalah Gambar 5. Pembahasan Contoh Kasus 2 Plot pws vs. (tp + t)/t Hasil plot untuk pws vs. (tp + t)/t adalah Gambar 5. Gambar 5 - Plot Metoda Horner pws vs. (tp + t)/t; Contoh Kasus 2

Langkah-langkah penyelesaian : Hitung slope (gradien kemiringan garis) m = 2,375 – 2,329.9 = 45.1 psi/cycle Permeabilitas efektif dari gas adalah :

Perhitungan Skin Faktor Terlebih dahulu ditentukan tekanan pada 1 jam (hrs) : (tp+t)/t = (2000+1)/1 = 2,001 p1hr = 2.226 psia Maka :

Plot pws2 vs. (tp + t)/t Langkah-langkah penyelesaian : Terlebih dahulu dipersiapkan plot antara pws2 vs. (tp + t)/t dan kemudian dihitung nilai m dari grafik. (Gambar 6) m = 5.63 x 106 – 5.425 x 106 = 0.205 x 106 psia2/cycle Gambar 6 - Plot metoda Horner pws2 vs. (tp + t)/ t; Contoh Kasus 5

Perhitungan Permeabilitas Perhitungan Skin Faktor Terlebih dahulu ditentukan nilai P21hr pada (tp+t)/ t = 2,001 Dari grafik dapat dilihat tekanan Pws2 = 4.95 x 106 psia2, maka nilai skin faktor adalah :

2. GAS DELIVERABILITY TEST Tujuan : Untuk mengetahui potensi maksimal sumur dan kinerja aliran di reservoir pada kondisi steady state sehingga diperlukan waktu yang cukup lama. Jenis-jenis uji pada Deliverability Testing : Back Pressure Test (Flow After Flow Test) Isochronal Test Modified Isochronal Test

2.1. BACK PRESSURE TEST (FLOW AFTER FLOW TEST) Kunci pada metode flow after flow adalah kestabilan, sehingga metode ini sangat baik apabila dilakukan pada formasi dengan permeabilitas yang besar. Formasi dengan permeabilitas yang kecil memerlukan waktu yang lama untuk mencapai keadaan stabil. Gambar 7 menunjukkan bahwa laju alir tidak perlu konstan selama test berlangsung.

Gambar 7 - Flow After Flow Test. pWF t q q1 q2 q3 pWF1 pWF2 pWF3 pWF4 Gambar 7 - Flow After Flow Test.

2.2. ISOCHRONAL TEST Metode isochronal test tidak berusaha untuk menghasilkan kurva back-pressure yang stabil secara langsung. Test isochronal berdasarkan pada prinsip bahwa radius pengurasan terbentuk selama periode aliran adalah sebagai fungsi dari waktu dimensionless dan laju alir yang independen. sehingga, laju alir yang sama dikalikan dengan radius pengurasan akan menghasilkan laju alir yang berbeda. Gambar 8 menunjukkan isochronal test

Gambar 8 - Isochronal Test. PR pWF q q1 q2 q3 q4 Extended flow rate q5 t pWF1 pWF2 pWF3 pWF4 pWF5 Gambar 8 - Isochronal Test.

2.3. MODIFIED ISOCHRONAL TEST Karakteristik utama dari tes modified isochronal adalah periode alir dan periode shut-in adalah sama. Modified isochronal test tidak menghasilkan kurva deliverablity sebenarnya tetapi mendekati kurva sebenarnya. Metoda ini memerlukan sedikit kerja dan waktu untuk menghasilkan hasil yang berguna dibandingkan dengan dua metoda sebelumnya. Laju yang konstan tidak diperlukan untuk melakukan modified isochronal test

Gambar 9 - Modified Isochronal Test. P q q1 q2 q3 q4 Extended flow rate q5 pWS1 pWS2 pWS3 pWS4 pWS5 Gambar 9 - Modified Isochronal Test.

Absolute Open Flow Potensial (AOFP) adalah : ABSOLUTE OPEN FLOW POTENTIAL Absolute Open Flow Potensial (AOFP) adalah : Parameter yang biasanya digunakan untuk mengkarakterisasi atau membandingkan kemampuan sumur gas terhadap referensi tekanan tertentu, yaitu pada saat tekanan alir dasar sumur = 0 (pwf = 0). Terdapat dua cara untuk menghitung AOFP, yaitu : Metode simplified Metode LIT

Persamaan yang digunakan untuk metode simplified adalah : persamaan yang digunakan untuk metode LIT adalah : atau :

Tabel 2 - Data Flow After Flow. Contoh Kasus 3 Tes flow-after-flow dilakukan pada sumur dengan tekanan reservoar yang rendah dimana permeabilitas-nya tinggi. Tabel 2 - Data Flow After Flow. qsc, Mscfd pwf, psia 201 40.4 2.73 196 1.985 3.97 195 2.376 4.44 193 3.152 5.55 190 4.301 Tentukan : Harga n dan C AOF Laju alir pada pwf = 160 psi

1 10 100 q, MMscfd Dp2 x 10-3 , psi-1 Gambar 10 - Plot qsc Vs p2

Gambar 10. menunjukkan plot antara qsc Vs p2. Dari tes 1 dan 4 digunakan untuk menentukan harga n. menentukan C dengan tes ke-4:

sehingga, persamaannya adalah : qsc = 2.52 (pr2 – pwf2)0.92 untuk pwf = 0, qsc = 45,579 Mscfd untuk pwf = 160 psia, qsc = 17,300 Mscfd

Contoh Kasus 4 Diketahui data perhitungan sebagai berikut : (psia) (MMscf/D) (psia2) (psia2/MMscf/D) 408.2 403.1 394.0 378.5 362.6 14.7 4.228 9.265 15.552 20.177 AOF - 4,138 11,391 23,365 35,148 166,411 964.9 1,229 1,502 1,742 Perkirakan harga AOF dari data test tersebut dengan menggunakan : Metode Empirik Metode Teoritis

Metode Empirik Dari plot (p-2 – pwf2) vs. qg pada log-log paper, dan ekstrapolasi plot ini terhadap (dimana pwf = 0 psig atau 14.7 psia), AOF  60 MMscf/D. Slope dari kurva ini, 1/n, adalah : sehingga, n = 0.690.

Diperoleh persamaan deliverabilitas empirik adalah : (data ini diplot di Gambar 11)

Gambar 11 - Metode Empirik.

Metode Teoritis Persamaan deliverabilitas empirik adalah : Penyelesaian untuk a dan b, diperoleh a = 773 dan b = 47.17. Maka persamaan deliverabilitas teoritik tersebut adalah: Kita dapat menampilkan persamaan kuadratik untuk AOF, yaitu :

Maka AOF adalah : Gambar 12 adalah plot vs. qg untuk data test.

Gambar 12 - Metode Teoritis.

Tabel 3 - Perbandingan Empirik dan Teoritis Pwf Qg Empirik Teoritis Teoritik P2-Pwf2 (P2-Pwf2)/Qg 408.2 - 403.1 4.228 4138 964.9 4111.45 394 9.265 11391 1229 11210.93 378.5 15.552 23365 1502 23430.45 362.6 20.177 35148 1742 34800.26 14.7 AOF 166411  

Hasil analisa dengan metoda teoritik adalah sebagai berikut : Ekstrapolasi plot pada Gambar 11 diperoleh persamaan : y = 49.488x2 + 728.46x + 234.06 Pada kasus ini, masukan (p2 - pwf2) = 166411 pada persamaan ekstrapolasi. Diperoleh AOF = 60 MMScf/d