Sifat fisik batuan reservoir

SIFAT FISIK BATUAN RESERVOIR

A. Porositas

Reservoir sebagai tempat terakumulasinya Hidrokarbon merupakan volume dari batuan yang berpori.Pori-pori ini terbentuk dan terpengaruh seiring proses pembentukan dari batuan itu sendiri misalnya, proses sedimentasi.

Besaran yang menyatakan nilai dari pori-pori batuan yang di tempati hidrokarbon terhadap volume total batuan itu di definisikan sebagai porositas.Secara matematis di tuliskan sebagai :

Ф = Vp/Vb or Ф = Vp/(Vg+Vp)

Ф = Porositas, %

Vp = Volume pori batuan, cm³

Vb = Volume bulk (total) batuan, cm³

Vg = Volume grain (butiran), cm³

Proses pembentukan pori-pori batuan sangat erat kaitannya dengan proses pembentukan batuan.Proses ini akan mempengaruhi nilai dari porositas batuan.

a. Ukuran butir (grain size)

Semakin kecil ukura butiran yang terbentuk mangga rongga yang terbentuk akan semakin kecil pula.

b. Bentuk butir (sphericity)

Bentuk dengan butiran yang jelek akan memiliki porositas yang besar.Vice versa.

c. Susunan butir Apabila ukuran butirnya sama maka susunan butir sama dengan bentuk kubus dan mempunyai porositas yang lebih besar dibandingkan dengan bentuk rhombohedral. d. Pemilahan

Keseragaman butiran akan membuat nilai porositas semakin baik.

e. Komposisi mineral

Mineral yang mudah larut seperti karbonat akan meningkatkan nilai porositas karena rongga yang ditinggalkan dari proses pelarutan.

f. Sementasi

Material semen pada dasarnya akan mengurangi nilai porositas.

g. Kompaksi dan Pemampatan

Kompaksi dan pemampatan akan mengurangi nilai porositas.

Klasifikasi Porositas

A. Berdasarkan waktu dan cara terjadinya

1. Porositas primer

Porositas yang terbentuk pada waktu batuan sedimen diendapkan.

2. Porositas Sekunder

Porositas yang terbentuk sesudah batuan sedimen diendapkan.

B. Berdasarkan morfologinya

1. Porositas Absolut

Perbandingan antara volume total pori dengan volume bulk batuan.

2. Porositas efektif

Perbandingan antara volume total pori batuan yang saling berhubungan dengan volume bulk batuan.Dalam menghitung cadangan dari suatu reservoir, nilai inilah yang akan diperhitungkan.

Pengukuran porositas dilakukan pada pada sample batuan formasi yang produktif baik pada saat pemboran berlangsung atau logging.Sample batuan yang didapat kemudian dianalisa di laboratorium dengan menggunakan porosimeter.

Beberapa contoh alat porosimeter.

Dari berbagai sumber analisa dapat diperkirakan untuk jenis-jenis batuan yang berbeda mempunyai kisaran porositas tertentu.

B. Permeabilitas

Adalah kemampuan suatu media berpori untuk dapat melewatkan fluida.Variable ini sangat berpengaruh terhadap besarnya laju alir yang dapat melewati media berpori misalnya batuan reservoir.

Pertama kali secara mathematis percobaan mengenai permeabilitas dilakukan oleh Henry Darcy.Awalnya, percobaan ini akan digunakan untuk membuat suatu penjernih air dengan melewatkan air tersebut di dalam suatu media berpori ( batuan pasir) dengan arah mendatar.

Secara mathematis dapat dituliskan sebagai :

Dimana :

∆P/L : Beda tekanan sejauh L, atm/m

q : Laju aliran, cc/s

μ : Viskositas fluida, cp

A : Luas Daerah, m²

k : Permeabilitas, mD

Klasifikasi Permeabilitas

1. Permeabilitas Absolut

Permeabilitas dimana fluida yang mengalir hanya satu fase saja.

2. Permeabilitas Efektif

Permeabilitas dimana fluida yang mengalir lebih dari satu fase.

3. Permeabilitas Relatif

Perbandingan antara masing-masing permeabilitas efektif dengan permeabilitas absolut.

Pada prakteknya di reservoir, jarang sekali terjadi aliran satu fasa, kemungkinan terdiri dari dua fasa atau tiga fasa. Untuk itu dikembangkan pula konsep mengenai permeabilitas efektif dan permeabilitas relatif. Harga permeabilitas efektif dinyatakan sebagai Kg, Ko, Kw, dimana masing-masing untuk gas ,minyak, dan air. Sedangkan permeabilitas relatif dinyatakan sebagai berikut :

dimana masing-masing untuk permeabilitas relatif gas, minyak, dan air. Percobaan yang dilakukan pada dasarnya untuk sistem satu fasa, hanya disini digunakan dua fasa fluida (minyak-air) yang dialirkan bersama-sama dan dalam keadaan kesetimbangan. Laju aliran minyak adalah Qo dan air adalah Qw. Jadi volume total (Qo + Qw) akan mengalir melalui pori-pori batuan per satuan waktu, dengan perbandingan minyak-air permulaan, pada aliran ini tidak akan sama dengan Qo/Qw. Dari percobaan ini dapat ditentukan harga saturasi minyak (So) dan saturasi air (Sw) pada kondisi stabil.

Permeabilitas dapat ditentukan dengan tiga metode, yaitu:

1. Analisa Core di laboratorium

2. Pressure Transient Analysis

3. Logging

Untuk pengukuran dengan pressure transient analysis dan log akan diterangkan pada bab-bab selanjutnya. Pengukuran permeabilitas di laboratorium seperti hanya pengukuran porositas dengan menggunakan sampel batuan yang kecil yang sering disebut dengan core. Pengukuran dilakukan dengan menempatkan sampel core didalam alat pengukur (biasanya disebut dengan core holder), kemudian berikan perbedaan pressure dengan mengalirkan suatu fluida melalui core yung terpasang, gambar dibawah merupakan contoh alat ukur untuk mengukur permeabilitas.

Permeability Apparatus

Ruska Universal Permeameter C. Saturasi