modul 2

LAPORAN PRAKTIKUM ANALISA PETROFISIKA

PERCOBAAN 1 PENGUKURAN PERMEABILITAS (liquid permeameter) OLEH : WAHYU ANDRINOVEZA 101320065

LABORATORIUM PETROFISIKA PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN FAKULTAS TEKNOLOGI EKSPLORASI DAN PRODUKSI UNIVERSITAS PERTAMINA JAKARTA 2021

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI............................................................................................................2 DAFTAR TABEL....................................................................................................3 BAB I.......................................................................................................................4 PENGUKURAN PERMEABILITAS..................................................................4 Tujuan Praktikum.........................................................................................................4 Teori Dasar 4 BAB II......................................................................................................................6 METODOLOGI...................................................................................................6 Alat dan Bahan.............................................................................................................6 Prosedur Percobaan......................................................................................................7 BAB III...................................................................................................................11 DATA DAN HASIL PERCOBAAN.................................................................11 Data yang diketahui...................................................................................................11 Hasil Observasi..........................................................................................................11 Data Perhitungan........................................................................................................13 BAB IV..................................................................................................................17 PEMBAHASAN................................................................................................17 BAB V....................................................................................................................20 KESIMPULAN..................................................................................................20 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................21 LAMPIRAN...........................................................................................................22

2

DAFTAR TABEL Tabel 1. Data Hasil Uji Sampel..............................................................................14 Tabel 2. Hasil Perhitungan.....................................................................................14 Tabel 3. Tabel Pengujian.......................................................................................15

BAB I PENGUKURAN POROSITAS

Tujuan Praktikum

1. Menentukan besarnya permeabilitas absolute dengan menggunakan liquid permeameter

2. a. Teori Dasar Definisi Permeabilitas adalah kemampuan batuan reservoir untuk dapat meloloskan fluida reservoir melalui pori batuan yang saling berhubungan tanpa merusak partikel pembentuk batuan tersebut. Jadi permeabilitas merupakan tingkat kemudahan mengalirnya fluida melalui pori-pori batuan. Pada umumnya hasil analisa sampel core diperoleh dari reservoir memberikan harga permeabilitas yang berbeda, hal ini menunjukkan sifat ketidakseragaman dari batuan reservoir tersebut.Pada permeabilitas primer fluida mengalir melalui pori – pori yang dimiliki oleh suatu batuan. Klasifikasi Permeabilitas (Baker Atlas, 2002) : 

Permeabilitas absolute yaitu merupakan kemampuan batuan untuk meloloskan satu jenis fluida yang 100% jenuh oleh fluida tersebut.



Permeabilitas efektif yaitu merupakan kemampuan batuan untuk meloloskan satu jenis fluida bila terdapat dua macam fluida yang immiscible / tidak dapat bersatu. Porositas efektif memiliki nilai yang lebih kecil dibandingkan permeabilitas absolut.



Permeabilitas relative yaitu merupakan perbandingan antara permeabilitas efektif dan absolut.

Nilai permeabilitas akan berpengaruh terhadap kemampuan air untuk mengalir, dimana apabila nilai permeabilitas semikin tinggi maka kemampuan air untuk mengalir akan semakin meningkat (Singh, 1966). Besaran nilai pemeabilitas dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya kondisi litologi, dimana pada permeabilitas primer diketahui litologi dengan karakteristik pejal seperti batuan vulkanik akan memiliki nilai permeabilitas primer yang sangat rendah karena batuan tersebut akan cenderung hampir tidak memiliki celah antar butir. Sedangkan litologi seperti batupasir akan memiliki nilai permeabilitas primer yang besar karena batupasir cenderung memiliki celah antar butir yang intens.( Moore E John, 2002)

Permeabilitas merupakan efisiensi batuan untuk menyalurkan air. Permeabilitas primer adalah kemampuan batuan untuk 3 menyalurkan air melalui pori-pori atau ruangan intergranuler yang sudah ada sejak pembentukannya dan saling berhubungan. Permeabilitas sekunder bila penyaluran air itu melewati ruangan-ruangan yang timbul kemudian, seperti joint, bedding, fault, misalnya akibat gerakan tektonik (Krasny dan Sharp, 2003). Karena Henry Darcy dianggap sebagai pelopor penyelidikan permeabilitas maka satuan permeabilitas adalah darcy. Definisi API untuk 1 darcy adalah suatu medium berpori yang punya kelulusan (permeabilitas) sebesar 1 darcy. Jika cairan berfasa tunggal dengan kekentalan (cp), mengalir dengan kecepatan (1 cm/cc), melalui penampang seluas (1 cm2) pada gradient hidrolik (1 atm = 76 mmHg per cm) dan jika cairan tersebut seluruhnya mengisi medium, maka secara matematis dapat di definisikan sebagai berikut : µQL

k=

A (P1- P2)

................................................................................................................ (3-1)

atau jika diukur menggunakan gas permeameter dapat menggunakan

k=

2 µ Q Pb L A(P12-P22)

.................................................................................................................. (3-2)

Permeabiltas vs Porositas , Hubungan permeabilitas dan porositas adalah sebagai berikut (Bienawski, Z.T., 1989) : 

Penambahan porositas biasanya diikuti dengan penambahan permeabilitas



Batuan yang tua dan kompak akan memiliki porositas dan permeabilitas yang kecil



Dolomitisasi menambah nilai porositas dan permeabilitas



Permeabilias juga dipengaruhi oleh besar, bentuk dan hubungan antar butir. Faktor-faktor yang mempengaruhi permeabilitas antara lain (Suping dan jinchai, 2007): 1. Distribusi ukuran butir: Pada suatu batuan, apabila ukuran butirnya semakin beragam, maka pori-pori batuan akan semakin kecil sehingga permeabilitas batuan juga akan semakin kecil 2. Susunan butiran: Pada suatu batuan, apabila susunan butirannya semakin rapi, maka semakin besar pula nilai permeabilitasnya 3. Geometri butiran: Pada suatu batuan, semakin menyudut geometri butiran, maka permeabilitasnya akan semakin kecil 4. Hubungan antar pori: Semakin bagus hubungan antar pori pada batuan, maka permeabilitasnya akan semakin besar 5. Sementasi: Semakin banyak kandungan semen dalam suatu batuan, maka nilai permeabilitas akan semakin kecil

6. Kandungan lempung: Semakin banyak kandungan lempung pada suatu batuan, maka semakin kecil nilai permeabilitas batuan tersebut

BAB II METODOLOGI Alat dan Bahan Alat 1.

Porosimeter

2.

Jangka sorong

3.

Balance

4.

Matrix cup

5.

Chamber

Bahan 1.

Sample Core

2.

Gas helium

Prosedur Percobaan I.

Helium Porosimeter CORE LAB PORG-200™

a. Persiapan alat Membersihkan sample chamber dan matrix cup dengan kain lap atau tisu kering.

Menghubungkan unit dengan tabung helium

Memeriksa kebocoran pada semua valve dan selang penghubung

Memastikan V1 berada dalam posisi OFF dan V2 dalam posisi VENT

Menghubungkan power supply unit PORG200™ dengan sumber listrik.

Melakukan proses pressure transducer zeroing

b. Persiapan sampel Memastikan sampel dalam keadaan kering dan bersih

Untuk sampel dengan bentuk sebuk atau butiran, matrix cup harus didasari menggunakan Calibration Disks yang paling kecil terlebih dahulu.

C.Kalibrasi Memastikan valve V1 berada dalam posisi OFF dan valve V2 dalam posisi VENT

Memasukan kombinasi Calibration Disks kedalam matrix cup

Memasukkan helium ke chamber di dalam porosimeter.

Memasukkan helium ke sample chamber

Merubah posisi valve V2 kedalam posisi VENT dan mengulangi proses pada point 1

Membuat korelasi antara nilai P1/P2 vs Volume Calibration Disk dalam matrix cup

Membuat korelasi antara nilai P1/P2 vs Volume Calibration Disk dalam matrix cup

d. Pengujian Penentuan Grain Volume Memastikan valve V1 berada dalam posisi OFF dan valve V2 dalam posisi VENT

Memasukan core ke dalam matrix cup.

Memasukkan helium ke chamber di dalam porosimeter Memasukkan helium ke sample chamber

Merubah posisi valve V2 kedalam posisi VENT dan mengulangi proses pada point 1, sampai 4 untuk tiap core yang berbeda. Memasukkan nilai P1/P2 ke korelasi kalibrasi untuk mencari Vgrain (Grain Volume).

e. Penutupan alat Memastikan valve V1 berada dalam posisi OFF dan valve V2 dalam posisi VENT

Mengubah regulator pada PORG-200TM ke skala 0

Menutup valve pada tabung gas helium dan melepas penutup Sample Chamber dan Matrix Cup Merubah posisi valve V1 menjadi ON dilanjutkan valve V2 menjadi EXPAND

Membuka regulator pada unit sampai regulator menunjukkan skala angka 0

Merubah kembali valve ke posisi OFF dan valve V2 ke posisi VENT

II.Helium Porosimeter CORETEST SYSTEMS TPI-219™ a. Persiapan alat Atur semua panel pada alat CORE TEST TPI219 pada kondisi CLOSED

Menghubungkan power supply ke sumber listrik dan menyalakan alat

Membuka panel VENT dan TO CORE dan mendiamkan selama +30 menit

Mencatat nilai yang tertera pada Digital Pressure Display sebagai Zero Pressure Calibration Data b. Kalibrasi Pengukuran saat Full Cup

Memastikan semua panel dalam kondisi CLOSED Menyiapkan semua Calibration Disk (billet) dan dimasukkan ke dalam Coreholder Menginjeksikan gas helium dengan tekanan ± 95 psi Menginjeksikan gas helium ke alat porosimeter

Memasukkan gas helium ke chamber di dalam porosimeter Memasukkan gas helium dari chamber ke coreholder Membuka panel VENT kemudian membuka Coreholder

Pengukuran saat Removed Billets Memastikan semua panel dalam kondisi CLOSED

Menyisihkan salah satu Calibration Disk (billet) dan sisanya dimasukkan ke dalam Coreholder

Menginjeksikan gas helium dengan tekanan ± 95 psi

Menginjeksikan gas helium ke alat porosimeter

Memasukkan gas helium ke chamber di dalam porosimeter dengan

Memasukkan gas helium dari chamber ke coreholder

Membuka panel VENT kemudian membuka Coreholder

c.Pengujian Memastikan semua panel dalam kondisi CLOSED

Memilih Calibration Disk ( billet )

Menginjeksikan gas helium dengan tekanan ± 95 psi

Injeksikan gas helium ke alat porosimeter

Memasukkan gas helium ke chamber di dalam porosimeter

Memasukkan gas helium dari chamber ke coreholder

d. Penutupan alat

Membuka panel VENT kemudian membuka Coreholder

Menutup valve gas tabung helium Mengeluarkan gas dengan cara membuka panel SUPPLY GAS, REF VOL, TO CORE dan yang terakhir adalah VENT Menutup semua panel kembali Mematikan alat lewat switch power di bagian belakang alat dan power supply

BAB III DATA DAN HASIL PERCOBAAN 3.1 Data yang diketahui Tabel 1. Data HasilUjiSampel SAMPEL

Diameter

Tinggi

ID

(cm)

(cm)

0

2.58

B2 B3

Volume

Berat

P1

P2

(gr)

(psig)

(psig)

3.3

35.27

100

15.3

2.54

3.25

35.78

100

15.7

2.54

3.2

34.90

100

15.4

Berat

P1

P2

Bulk(cc)

(gr)

(psig)

(psig)

Bulk(cc)

3.2 Hasil Observasi Tabel 2.HasilPerhitungan SAMPEL

Diameter

Tinggi

Volume

ID

(cm)

(cm)

0

2.58

3.3

17,24

35.27

100

15.3

B2

2.54

3.25

16,46

35.78

100

15.7

B3

2.54

3.2

16,2

34.90

100

15.4

Perhitungan Volume Bulk V Bulk 0=hπ r 2 ¿ 3,3 ×3,14 × ¿

3.3 Data Perhitungan Tabel 3.TabelPengujian Weig NO Sampl d (cm) t ht P1 P2 P1/P2 Sample Grain Sample Porosit Grain e ID (cm) sampl (psig (psig bulk Volume Pore y (%) Density e (g) ) ) Volume ( cc) Volume (g/cc) (cc) (cc) 14,42 1 0 2.58 3.3 35.27 100 15.3 6,53 17,24 2,82 16,3 2,44 2

B2

2.54 3.25 35.78 100 15.7 6,36

16,46

15,47

0,99

6

2,31

3

B3

2.54 3.2 34.90 100 15.4 6,49

16,2

14,66

1,54

9

2,38

Catatan: Grain Volume (cc) = [-0.0158 x (P1/P2)3 ]+[( 0.2597) x (P1/P2)2 ]+ [(-7.5585) x (P1/P2)] + 57.104 Penghitungan P Grain Volume❑= −0,0158 × 1 P2

[

3

P + 0,2597 × 1 P2

( )] [

2

( )] [

+ −7,5585 ×

P1 +57,104 P2

( )]

¿ [−0,0158 × ( 6,53 )3 ]+ [ 0,2597 × ( 6,53 )2 ] + [ −7,5585 × ( 6,53 ) ] +57,104=14,42cc sample pore volume=V bulk −V grain=14,42−17,24=2,82 cc

Porosity=

sample pore volume 2,82 = =0,163 = 16,3 % V bulk 17,24

Grain density =

m V grain

=

35,27 =2,44 g / cc 14,42

BAB IV PEMBAHASAN Percobaan 1 yang berjudul Pengukuran Porositas bertujuan untuk Menentukan besarnya harga volume total batuan , volume pori-pori batuan dan porositas batuan reservoir. Aplikasi di lapangan pengukuran porositas digunakan dalam tahap pemboran, reservoir, dan produksi. Dalam bidang reservoir pengukuran porositas digunakan untuk mengetahui cadangan hidrokarbon dalam suatu reservoir. Dalam bidang pemboran porositas digunakan untuk menentukan program lumpur yang tepat untuk suatu sumur pemboran, dalam hal ini untuk mencegah loss circulation. Dalam bidang produksi, porositas digunakan untuk menentukan metode komplesi sumur yang tepat dan sebagai pertimbangan dalam secondary recovery, serta untuk menghitung besar cadangan minyak dalam formasi reservoir (OOIP dan OGIP).

Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu Porosimeter, Jangka sorong, Balance, Matrix cup, dan Chamber. Sedangkan bahan yang digunakan yaitu Sample core dan Gas Helium. Percobaan ini dilakukan dengan Pengukuran dimensi pada billets yang akan digunakan menggunakan jangka sorong, ukur dimensi dan panjang dari setiap billets yang ada. Langkah pengerjaan pertama adalah memastikan V1 dalam kondisi off dan V2 dalam kondisi vent. Langkah selanjutnya putar regulator gas helium sampai menunjukan tekanan sebesar 100 psi , dan putar regulator pada alat porosimeter hingga 100 psi untuk mengalirkan aliran gas helium ke unit porosimeter. Setelah itu, buka sampel chamber kemudian masukan kombinasi kalibration disk(billet nomor 3) ke dalam matrix cup . Kemudian pastikan chamber dalam posisi terkunci. Selanjutnya alirkan gas helium ke dalam matrix scamber pada porosimeter dan merubah posisi V1 ke posisi on sehingga diperoleh tekanan regulator hingga 100 psig dan ubah V1 ke kondisi of dan mendapat tekanan yang sudah stabil dan catat sebagai nilai P1. Selanjutnya masukan gas helium ke sampel chamber dengan merubah posisi V2 ke posisi Expand kemudian mendapat nilai tekanan yang sudah stabil sebesar 15,3 psig sebagai nilai untuk P2 (Nilai P1 dan P2 yang didapat merupakan nilai dari percobaan menggunakan Sampel dengan ID 0 ) . Ulangi langkah tersebut untuk mendapatkan nilai P1 dan P2 pada Sampel dengan ID B2 dan ID B3 yaitu untuk Sampel ID B2, P1 didapat sebesar 100 psig dan P2 sebesar 15,7 psig, sedangkan untuk Sampel ID B3, P1 didapat sebesar 100 psig dan P2 sebesar 15,4 psig.

Selanjutnya menghitung Volume Bulk dari masing-masing sampel dengan menggunakan nilai Diameter dan tinggi sampel yang telah diukur menggunakan jangka sorong. Nilai Volume Bulk yang didapat yaitu 17,24 cc untuk ID 0 16,46 cc untuk ID B2, dan 16,2 cc untuk ID B3. Sertelah mendapatkan nilai Volume bulk , kemudian dilakukan Pengujian Porositas, hal pertama yang dilakukan untuk mendapatkan nilai Porositas yaitu menghitung nilai dari Grain Volume menggunakan rumus yang telah ada pada modul dan data yang didapat dari hasil pengukuran yang dilakukan. Maka didapatkan nilai Grain Volume untuk Sampel ID 0 sebesar 14,42 cc, Sampel ID B2 sebesar 15,47 cc, dan Sampel ID B3 sebesar 14,66 cc. Selanjutnya menghitung nilai dari Sample pore Volume dengan cara mengurangkan nilai Volume Bulk dengan Volume Grain pada masing-masing sampel sehingga didapatkan nilai Sample Pore Vulume untuk Sampel ID 0 sebesar 2,82 cc, Sampel ID B2 sebesar 0,99 cc, dan Sampel ID B3 sebesar 1,54 cc. Dengan didapatkan Nilai Sample pore Volume dan Bulk Volume , maka bisa dicari nilai Porositas dengan membagi Nilai Sample pore Volume dan Bulk Volume sesuai dengan rumus pada modul, sehingga didapatkan Porositas untuk Sampel ID 0 sebesar 16,3 %, Sampel ID B2 sebesar 6%, dan Sampel ID B3 sebesar 9%. Hasil dari Percobaan menggunakan Helium Porosimeter yaitu diperolehnya nilai porositas efektif, karena yang terukur adalah porositas dari pori-pori yang saling berhubungan. Kegunaan dari pengukuran porositas dalam perminyakan terutama dalam explorasi adalah untuk menentukan cadangan atau OOIP (Original oil in place) sedangkan dalam exploitasi digunakan untuk komplesi sumur (Well Completion) dan Secondary Recorvery. Biasanya besarnya porositas berkisar antara 5 – 30 %. Porositas 5 % biasanya dimasukan dalam porositas kecil. Secara teoritis besarnya porositas tidak lebih dari 47 %. Sehingga dapat ditentukan kualitas dari nilai Porositas yang didapatkan dari masing-masing sampel percobaan yaitu Porositas untuk Sampel ID 0 sebesar 16,3 % tergolong dalam skala Porositas Baik (GOOD), Sampel ID B2 sebesar 6% tergolong dalam skala Porositas Buruk(POOR) , dan Sampel ID B3 sebesar 9% tergolong dalam skala Porositas Buruk(POOR).

BAB V KESIMPULAN

1.

Nilai Volume Bulk yang didapat yaitu 17,24 cc untuk ID 0 16,46 cc untuk ID B2, dan 16,2 cc untuk ID B3.

2.

Nilai Grain Volume untuk Sampel ID 0 sebesar 14,42 cc, Sampel ID B2 sebesar 15,47 cc, dan Sampel ID B3 sebesar 14,66 cc.

3.

Nilai Sample Pore Vulume untuk Sampel ID 0 sebesar 2,82 cc, Sampel ID B2 sebesar 0,99 cc, dan Sampel ID B3 sebesar 1,54 cc.

4.

Didapatkan Porositas untuk Sampel ID 0 sebesar 16,3 %, Sampel ID B2 sebesar 6%, dan Sampel ID B3 sebesar 9%.

5.

Hasil dari Percobaan menggunakan Helium Porosimeter yaitu diperolehnya nilai porositas efektif.

6.

Porositas untuk Sampel ID 0 sebesar 16,3 % tergolong dalam skala Porositas Baik (GOOD), Sampel ID B2 sebesar 6% tergolong dalam skala Porositas Buruk(POOR) , dan Sampel ID B3 sebesar 9% tergolong dalam skala Porositas Buruk(POOR).

DAFTAR PUSTAKA

     

Krasny Jiri, Sharp John. 2003. Groundwater In Fractured Rocks. Wallingford : Taylor and Francis Singh,R.N and V.S. Vutukuri, 1996. Mine Water Course. Development Centre For Mines (MDCM), Bandung. Moore E John. 2002. Field Hidrogeology A Guide For Site Investigations And Report Preparation. London: Lewis Publisher Bienawski, Z.T., 1989. Engineering Rock Mass Classification. United States : John Willey & Sons, Prentice Hall, New Jersey. Baker Atlas, 2002. Introduction to Wireline Log Analysis Peng, Suping., & Zhang, Jincai. (2007). Engineering Geology for Underground Rocks. Berlin: Springer

LAMPIRAN PENGUKURAN POROSITAS Pengujian porositas dilakukan di Laboratorium Analisa Fluida Reservoir dan Petrofisika dengan kondisi ruangan: 

Tekanan udara



Temperature udara = 16 oC

= 1 bara

dengan alat Porosimeter Helium model PORG-200

Sampel yang diuji adalah sampel kering dengan ID dan bentuk serta ukuran dimensi - Sampel 0

: Silinder dengan diameter 2.58 cm dan tinggi 3.3 cm

- Sampel B2

: Silinder dengan diameter 2.54 cm dan tinggi 3.25 cm

- Sampel B3

: Silinder dengan diameter 2.54 cm dan tinggi 3.2 cm

20