Transcript Build Up Test - WordPress.com

 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
2
Laju Alir di kepala sumur
q (bbl)
(Draw Down Test)
(Build Up Test)
Buka/Alir
Tutup
Waktu, t (jam)
Gambar 1 - Laju Alir di Kepala Sumur Terhadap Waktu
pada Draw Down Test dan Build Up Test.
3
(Build Up Test)
Tekanan Dasar Sumur
pwf (BHP, psig)
(Draw Down Test)
Waktu, t (jam)
Gambar 2 - Tekanan di Dasar Sumur Terhadap Waktu pada
Draw Down Test dan Build Up Test.
4
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 :
1. Pada laju alir konstan (setelah tekanan seragam) terlebih dahulu harga
tekanan awal (pi) diukur.
2. Lalu sumur diproduksi dengan menjaga laju alir di kepala sumur konstan.
3. Selama menjaga laju alir konstan, harga tekanan alir dasar sumur (pwf)
dicatat.
5
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)
6
Persamaan untuk kasus Draw Down dengan laju alir konstan adalah :
pi - pwf
162.6 qO B O μ O

kh
  kt 

 - 3.23  0.869. S 
log
2 
   μ c t rw 

dimana :
pi
pwf
qo
ct
Bo
S
k
h

rw

7
= Tekanan reservoir awal, psia
= Tekanan alir dasar sumur, psia
= Laju alir minyak, STB/D
= Kompresibilitas total, 1/psi
= Faktor volume formasi minyak.
= Faktor skin, dimensionless
= Permeabilitas, mD
= ketinggian formasi, ft
= Porositas, fraksi
= 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).
8
 Mencari harga permeabilitas :
Permeabilitas dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini :
162.6 qo B o μ o
k
(md)
mh
 Harga qo , Bo , o , hmerupakan data
 m adalah kemiringan grafik semilog plot antara pwf vs. t.
 Sehingga dengan memasukkan nilai m dan
maka harga permeabilitas, k, akan diperoleh.
9
qo , Bo , o , h
 Mencari Skin Factor :
Skin Factor dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini :
  pi - pwf (1hr ) 

 kt 
  3.23
S  1.151
- log 
2 
m


  μ c t rw 
 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.
10
 Mencari Flow Efficiency :
Flow Efficiency dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini :
FE 
Pi  Pwf  Ps
Pi  Pwf
Dimensionless
Dimana :
141,2 (qo .Bo . )
ps 
(psi )
k .h
11
 Mencari radius investigation :
radius investigation dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini :
 k .t m

ri  

 948. . .Ct 
12
1/ 2
(ft)
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
 = 0.5 cp
h = 20 ft
ct = 1.5 x 10 –6 psi –1
Pi = 2000 psi
B = 1.2 RB/STB
Tabel 1 - Data t (hr) dan pwf (psi) pada Contoh kasus 1
13
t (hrs)
Pwf (psi)
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
 = 0.3
Dengan data-data diatas tentukanlah harga :
-m,
- k,
- Pwf @ t = 1 hour,
-S,
- FE
- ri
Pembahasan Contoh Kasus 1
Langkah-Langkah Penyelesaian :
1. 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.
2. Tarik garis lurus pada titik-titik berkecenderung sama, sehingga didapat
harga kemiringan :
m = 29.2 psi/cycle
14
Pwf (psi)
1730
1720
1710
1700
1690
1
10
100
Flowing Time (hr)
Gambar 3 - Plot pada semi log antara time (hr) vs pwf (psia)
Pada Contoh Kasus 1
15
3. Penentuan permeabilitas :
162.6 qo B o μ (162.6)(300)(1.2)(0.5)
k

 50.1 md
mh
(20)(29.2)
4. 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 :
 2000- 1743



50.1
  3.23
S  1.151
- log 
6
2 
29.2
 (0.3)(0.5)(1.5 x10 )(0.3) 


 3.0
16
5. Penentuan Flow Effesiensi (FE) :
141,2 (qo .Bo . )
ps 
k .h
141.2.(300).(1.2)(0.5)

(50.1)(20)
 76.1 psi
FE 
Pi  Pwf  Ps
Pi  Pwf
2000 1711 76.1

2000 1711
 0.74
17
6. Penentuan radius investigation :
Dari grafik, tm didapat sebesar 18 jam.
 k .t m

ri  

948
.

.

.
C
t 

1/ 2


(50.1)(18)

6 
 (948).(0.3).(0.5).(1.5 x10 ) 
 2056 feet
18
1/ 2
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.
19
Tujuan Pressure Buildup :
 Menentukan permeabilitas formasi,
 Menentukan faktor skin
 Menentukan tekanan rata-rata reservoir.
20
Gambar 4 - Sejarah laju Alir untuk Build Up Test.
21
Persamaan tekanan pada Buildup test :
pws  pi  162 .6

q.B.
log (t p  t ) / t
k .h


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).
22
 Penentuan Permeabilitas Formasi
Dengan mengetahui nilai m, maka harga k dapat ditentukan dengan
persamaan berikut :
q.B.
k  162 .6
m.h
 Penentuan Skin Factor
Sebelumnya terlebih dahulu mencari harga p1hr yaitu harga pws pada (tp +
Δt)/Δt = 1
 ( P1.hr  Pwf )



k
  3.23
S  1.151.
 log
2
m
  ..Ct .r w . 


23
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)
μ g = 0.01885 cp
c t = 2.238 x 10-4 psia-1
qg = 5,256 Mscf/D
B g = 0.962 RB/Mscf
z = 0.8678
Buatlah plot dengan metoda Horner untuk model :
- pws vs. (tp + t)/t, dan
- pws2 vs. (tp + t)/t
24
Pembahasan Contoh Kasus 2
1. 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
25
Langkah-langkah penyelesaian :
a. Hitung slope (gradien kemiringan garis)
m = 2,375 – 2,329.9 = 45.1 psi/cycle
b. Permeabilitas efektif dari gas adalah :
162.6 q B g μ
k
mh
162.65,2560.9620.01885

45.128
 12.27 m d
26
c. Perhitungan Skin Faktor
Terlebih dahulu ditentukan tekanan pada 1 jam (hrs) :
(tp+t)/t = (2000+1)/1 = 2,001
p1hr = 2.226 psia
Maka :
  p1hr - pwf 

 k 


S  1.151
- log
 3.23
2 
m


  μ c t rw 
 2,226 1,800



12.27


 1.151
 log
 3.23
2 
45
.
1


 0.180.018850.00022380.3 
 5.09
27
2. Plot pws2 vs. (tp + t)/t
Langkah-langkah penyelesaian :
a. 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
28
b. Perhitungan Permeabilitas
k=
1,637q g T zμ
mh
=
(1,637)(5,256)(640)(0.868)(0.01885)
(2.05 x 10 )(28)
5
= 15.7 md
c. 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 :


 p12hr - pwf2

 k 


S 1.151
 log
 3.23
2 
m

μ
c
r
t w 



 4.95 X 106  3.24 X 106

15.7

 1.151

log
 0.180.018850.00022380.32
2.05 X 105


 3.69

29



  3.23


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 :
1. Back Pressure Test (Flow After Flow Test)
2. Isochronal Test
3. Modified Isochronal Test
30
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.
31
q3
q3
q
q2
q1
t
pWF1
pWF
pWF2
pWF3
pWF4
t
Gambar 7 - Flow After Flow Test.
32
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
33
q4
q3
q
q2
Extended flow rate q5
q1
t
PR
pWF
pWF1
pWF2
pWF3
pWF4
pWF5
t
Gambar 8 - Isochronal Test.
34
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
35
q4
q3
q
q2
Extended flow rate q5
q1
t
pWS1
pWS2
pWS3
pWS4
pWS1
P
pWS2
pWS3
pWS4
pWS5
t
Gambar 9 - Modified Isochronal Test.
36
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
37

Persamaan yang digunakan untuk metode simplified adalah :
q sc  C p r  p 2wf 


2

n
persamaan yang digunakan untuk metode LIT adalah :
3272 q zT
P P 
kh
2
2
wf
atau :
2
P  Pwf2  aq  bq 2 ,

 1424.2 zT
0.472re
2
log

0
.
435
s

Dq


r
kh
w


dengan :
 0.472re

 0.435s 
log
rw


1424.2 zTD
b
kh
3272 zT
a
kh
38
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
(Pr  p 2wf )x10 3
0
201
40.4
2.73
196
1.985
3.97
195
2.376
4.44
193
3.152
5.55
190
4.301
Tentukan :
1. Harga n dan C
2. AOF
3. Laju alir pada pwf = 160 psi
39
2
Dp2 x 10-3 , psi-1
100
10
1
1
10
q, MMscfd
Gambar 10 - Plot qsc Vs p2
40
100
Gambar 10. menunjukkan plot antara qsc Vs p2.
Dari tes 1 dan 4 digunakan untuk menentukan harga n.
n
n
logq1  logq 4
log (p12 )  log(p 24 )
log(2730)  log(5550)
 0.92
log(1.985x10^3)  log(4.301x10^3)
menentukan C dengan tes ke-4:
C
41
qsc
(p r2  p 2wf )n

5550
Mscfd

2
.
52
( 4.301x10^3)0.92
psia1.64
sehingga, persamaannya adalah :
1. qsc = 2.52 (pr2 – pwf2)0.92
2. untuk pwf = 0, qsc = 45,579 Mscfd
3. untuk pwf = 160 psia, qsc = 17,300 Mscfd
42
Contoh Kasus 4
Diketahui data perhitungan sebagai berikut :
p wf
qg
p  p wf
(psia)
(MMscf/D)
(psia2)
 p 2  p 2 wf  / q

 g
(psia2/MMscf/D)
408.2
403.1
394.0
378.5
362.6
14.7
0
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
-
2
2
p  406.2
Perkirakan harga AOF dari data test tersebut dengan menggunakan :
a. Metode Empirik
b. Metode Teoritis
43
a. 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 :
2
2
2
2
log p  p wf   log p  p wf 

2

1
1/ n 
logq g,2  logq g,1
 105 
log 3 
10 


 1.449.
42
.
5


log

1
.
77
sehingga, n = 0.690.
44
qg
C
n
p  p 2 

wf 


42.5

 0.01508
5 0.690
10
2
 
Diperoleh persamaan deliverabilitas empirik adalah :
q g  0.01508 p  p wf 


2
(data ini diplot di Gambar 11)
45
2
0.690
1.E+05
2
P2-Pwf2
y = 49.488x + 728.46x + 234.06
1.E+04
1.E+03
1.E+00
1.E+01
Qg
Gambar 11 - Metode Empirik.
46
1.E+02
b. Metode Teoritis
• Persamaan deliverabilitas empirik adalah :
 p 2  p 2 wf

 / q  a  bq
g
 g
• Penyelesaian untuk a dan b, diperoleh a = 773 dan b = 47.17. Maka
persamaan deliverabilitas teoritik tersebut adalah:
47.17 qg
2
2
2

 773 qg   p  p wf 


• Kita dapat menampilkan persamaan kuadratik untuk AOF, yaitu :
47.17 qg  773 qg  166,411 0
2
47
• Maka AOF adalah :
qg  AOF  51.8 MMscf / D
• Gambar 12 adalah plot
48
 p 2  p 2 wf

qg untuk data test.
 / vs.
qg

1800
1700
(P2-Pwf2)/Qg
1600
1500
1400
1300
1200
1100
1000
900
0
4
8
12
16
Qq
Gambar 12 - Metode Teoritis.
49
20
24
Tabel 3 - Perbandingan Empirik dan Teoritis
50
Empirik
Teoritis
Teoritik
P2-Pwf2
(P2-Pwf2)/Qg
P2-Pwf2
Pwf
Qg
408.2
0
-
-
-
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 :
49.488x2 + 728.46x + 234.06
y=
 Pada kasus ini, masukan (p2 - pwf2) = 166411 pada persamaan ekstrapolasi.
 Diperoleh AOF = 60 MMScf/d
51