BAB III

PRESSURE DRAW DOWN (PDD) ANALYSIS

3.1. TUJUANANALISA

Informasi-informasi yang didapatdarihasilanalisa pressure drawdown test

inidiantaranyauntukmenentukan

a. Permeabilitasformasi (k),

b. Faktor skin (S).

c. Volumepori-pori yang berisifluida (Vp).

3.2. DASAR TEORI

Pressure drawdown testing adalahsuatupengujian yang

dilaksanakandenganjalanmembukasumurdanmempertahankanlajuproduksitetapsel

amapengujianberlangsung.Sebagaisyaratawal,

sebelumpembukaansumurtersebuttekananhendaknyaseragam di seluruh reservoir

yaitudenganmenutupsumursementarawaktu agar

dicapaikeseragamantekanandireservoirnya.Padadasarnyapengujianinidapatdilakuk

anpada:

a. Sumurbaru,

b. Sumur-sumur lama yang telahditutupsekian lama

hinggadicapalkeseragamantekanan reservoir,

c. Sumur-sumurproduktif yang apabiladilakukan buildup test, yang

punyasumurakansangatmerugi.

Berdasarkanpadarejimaliran yang terjadi, makametodaanalisa pressure

drawdown test dapatdibagimenjaditiga, yaitu

a. Padasaatperiodetransien,

b. Periodetransienlanjut,

c. Semi mantap (pseudo steady-state atau semi steady-state).

3.2.1. Analisa Pressure Drawdown Pada Periode Transien (Infinite Acting)

Apabliasuatusumurdiproduksidenganlajualirantetapdantekananawalreservoir

nya = Pi, makapersamaantekananpadalubangbor (rD = 1) yang

dinyatakandalamvariabeltidakberdimensi, adalah:

PD = 1/2 In (tD) + 0.80907 ....................................................................(3-1)

SetelahtD/rD2> 100 dansetelahefek wellbore storage menghilang,

makaakhirnyaakandidapat:

Pwf=Ρi−162 .6×q×μ×Bk×h [ log ( t )+ log( k

Φ×μ×Ct×r w2 )−3 .2275+0. 86859S]........ (3-2)

Dari persamaan (3-2), terlihatbahwa plot antaraPwf versus log (t)

merupakangarislurusdengankemiringan (slope = m)

m = −162 .6×q×μ×B

k×h ......................................................................(3-3)

Dalamduniateknikperminyakan, biasanya orang memilihwaktu t = 1 jam

danmencatatPwfpadasaatitusebagai P1hr.

Denganmenggunakankonsepinikitadapatmenentukan skin "S"

menggunakanpersamaan:

S = 1,151[ (P i−P1 jam)

m−log k

Φ×μ×Ct×rw2

+3. 23]..............................(3-4)

Ada duagrafik yang selaluharusdilakukandidalammenganalisa pressure

drawdown padaperiode infinite acting ini, yaitu Log-log plot untukmenentukan

wellbore storage danSemilog plot untukmenentukankarakteristikformasi.

a. Log-log Plot UntukMenentukan Wellbore Storage

Grafik log (Pi - Pwf) vs log (t)

inidigunakanuntukmenentukankapansaatberakhirnyaefekdariwellbore'storage.

Saatmencapaigarislurus semi-log dapatdiperkirakandengan:

t >(200000+12000×S ) Cs×μ

k×h ...............................................................(3-5)

Perkiraanbesarnya Cs (bbl/ps;), adalah:

Cs =

q×Bo×Δt24×ΔP (3-6)

dimanaΔtdan ΔP adalahharga yang dibacadarisuatutitikpadagarislunis "unit

slope" tersebut.

b. Semilog Plot UntukMenentukanKarakteristikFormasi

Grafikiniadalahsemilog plot antaraPwfvs log (t).

Denganmembacakemiringannya (m), makapermeabilitasformasidapatditentukan,

yaitu:

k = -162.6q×μ×Β

m×h (3-7)

(Catatan: "m" akanberharganegatifsehinggamenghasilkanpermeabilitas yang

positif)

Satuhal yang harusdicatatbahwa:

P1hrharusdibacapadagarislurussemilognya.Jika data

tersebuttidakterletakpadagarislurus,

makaharusdilakukanekstrapolasidanhargaitulah yang

digunakanuntukmenghitungfaktor skin menggunakanpersamaan (3-4).

3.2.2. Analisa Pressure Drawdown Pada Periode Transien Lanjut

Pengembanganteorianalisatekananpadaperiodetransienlanjutdidasarkanpada

persamaanuntuk reservoir silindris yang

terbatasdenganmelibatkantambahanpenurunantekananakibatadanya skin, yaitu:

Pi – Pwf=

qμ2 π kh [ 2 kt

ΦμC t rw2

+ ln ( r e

rw )−34+S+2∑

n=1

∞Bn(α n , red ) Exp (−α

n2 , tDW )](3-8)

Apabilalajualirantetap, makatekanan rata-rata pada reservoir iniadalah:

P =Pi q×t

Φ×Ct×h×re2 .............................................................................(3-9)

Jadipersamaan yang umumdapatdituliskansebagai:

Pwf – P =0 . 84 q×μ×B

2×π×k×hExp[−14 . 68919×k× t

Φ×μ×C t×re2 ]

.............................(3-10)

ataupersamaan (3-10) tersebutdapatdituliskansebagai:

log (Pwf– P) = [ log(118. 6 qμB

2π kh )]− 0 . 00168 ktΦμC t r

e2 .......................................(3-11)

Dari persamaan(3-11) grafik log (Pwf - P) Vs t

harusmerupakangarislurusdengankemiringan:

β = 0 . 00168 kt

ΦμC t r e2 (3-12)

dantitikpotongterhadapsumbutegak (b), adalah:

b = 118. 6 qμB

kh (3-13)

Plot antara log (Pwf - P) Vs t akan linier asalkan P ditetahuibesarnya.

Tetapisayangnyatidak, sehinggapadametodainiharusdilakukancoba-

cobamenggunakansuatuharga P. Apabilaharga P tadicocokdengankondisi yang

ada, makaakandidapatkangarislurusdanapabilagarislurustelahdidapatkan,

makapermeabilitasdihitungdengan:

k = 118. 6 qμB

bh (3-14)

Volume pori-poriseiauhdaerahpengurasan (drainage volume) sumur yang

diujidapatdiperkirakan (bbl), yaitu:

Vp =0 .1115 qxB

β xbxC (3-15)

Faktor skin dapat pula ditentukan, yaitu:

S =084 ( p

−

−pb )−ln ( r e

rw )+0 . 75...........................................................(3-16)

P (Skin) =b×S0 .84 ....................................................................................(3-17)

3.2.3. Analisa Pressure Drawdown Pada Periode Semi Steady State

Pengujianiniterutamauntukmenentukan volume reservoir yang

berhubungandengansumur yang diuji, olehsebabitudisebut "Reservoir Limit

Testing".Persamaandasar yang digunakanadalah:

Pwf = Pi−141. 2 q×μ×B

k×h [ 0 .000527×k×tΦ×μ×C t×r

e2+ ln (red)− 3

4 ]...................(3-18)

Dari persamaan (2-15), plot antara Pf Vs t merupakansuatugaristurusdengankemiringan:

βL =

qπ×Φ×Ct×r

e2 (3-19)

Kemudiandenganmengetahuikemiringanini, maka drainage volume (bbl)

dapatditentukan, yaitu:

Vp = 0 .0418 q×B

β L×C (3-20)

3.2.4. Penentuan Bentuk Reservoir Dari Data Pressure Drawdown Test

Berdasarkan Periode Semi Steady State dan Infinite Acting

Padaumumnyapersamaanaliranpadaperiode semi steady State

untuksetiapbentuk reservoir, adalah:

PD (tD) =

2 π×tDA+ 12 [ ln ( A

rw2 )+ ln(2 . 24458

C A )]...................................(3-21)

Denganmengkombinasikanpersamaandiataspadapersamaan:

PD =

k×h (Pi−Pwf )141 .2×q×μ×B (3-22)

Makaakandiperoleh:

Pwf = m* t + Pint ..................................................................................(3-23)

Dimana:

Pint =

Pi−70. 6 q×μ×Bk×h [ ln( A

rw2 )+ ln( 2. 2458

CA )+2 S].......................(3-24)

m* dan Pintdidapatdari plot PwfWs t (periode semi steady state), yaitu:

~ m* adalahkemiringan

~ Pintdidapatdenganmemgekstrapolasikangaris linier ke t = 0

Selanjutnyauntuk reservoir (reservoir shape) diperkirakandari:

CA = 5 .456 m

m¿ Exp[2. 303P1 hr−P int

m ] ...................................................(3-25)

Dimana: m danPijamdiperolehdarisemilog plot Pwfvs Log (t) untukperiodeInfine

acting.

3.3. DATA ANALISA DAN PERHITUNGAN

3.3.1. Data Analisa

a. Laju Produksi = 1000 bbl/day

b. Jari-jari sumur (rw) = 0,5 ft

c. Porositas (Ф) = 0,18

d. Ketebalan formasi produktif (h) = 55,76 ft

e. Viskositas minyak (μo) = 1.5 cp

f. Kompressibilitas total (Ct) = 1.70E-05 psi-1

g. Faktor volume formasi (Bo) = 1,2 RB/STB

h. Temperatur (T) = 2100F = 210 + 460 = 670 R

i. Pi = 4500 psi

Tabel III-1Data Analisa Pressure Draw Down (PDD) Test

No t, Jam Pwf, psi P, psi1 0 4450 502 0.02 4420 803 0.08 4100 4004 0.25 3812 6885 1.94 3699 8016 2.79 3653 8477 3.9 3630 8708 5.78 3607 8939 6.94 3600 90010 8.32 3593 90711 9.99 3586 91412 14.4 3573 92713 17.3 3567 93314 24.9 3555 94515 29.8 3549 95116 35.8 3544 95617 43 3537 96318 51.5 3532 96819 61.8 3526 97420 74.2 3521 97921 89.1 3515 98522 107 3509 99123 128 3503 99724 154 3497 100325 185 3490 101026 222 3481 101927 266 3472 102828 319 3460 104029 383 3446 1054

3.3.2. Perhitungan

Dari plotting data, diperoleh pembacaan grafik antara log dt Vs log dP:

EOWB = 5 jam

∆t = 0.08 jam

∆p = 400 psi

persamaan garis lurus → y = 38.434ln(x) + 825.56

sehingga dapat dibuat intrapolasinya:x y

0.01 648.56490.1 737.0624

1 825.56 P 1 jam10 914.0576

100 1002.555

Lalu dari plotting data, diperoleh pembacaan grafik antara log dt Vs Pwf:

persamaan garis lurus → y = -38.43ln(x) + 3674.4

sehingga dapat dibuat intrapolasinya:x y

0.001 3939.465035

0.01 3851.376690.1 3762.8883451 3674.4 P 1 jam10 3585.911655

100 3497.42331

a. Mencari nilai m (slope):

m = Ρ1−Ρ2

= 3939 . 46−3851.37

= 88.08 psi/cycle

b. Menghitung harga permeabilitas (k):

k =162 .6 q×μ×Β

m×h

=162 .6 1000×1. 5×1 . 2

88 . 08 ×55 . 76

= 59,58 mD

c. Menghitung harga Faktor Skin (S):

S =

1 .151[ (Ρi−Ρ1 jam )m

−log kΦ×μ×C t×r

w2+3 .23 ]

=

1 .151 [ (4500−3674 .4 )88 . 08

−log59 .58 0,18×1 .5×1. 70E-05×0.52

+3 .23]= 5.62

d. Menghitung harga ΔPs:

ΔPs = 0,87 x m x s

= 0.87 x 88.08 x 5.62

= 431.0784 psi

e. Menghitung harga Cs:

Cs =

q×Bo×Δt24 x ΔP

=

1000×1. 2×0 . 0824×400

= 0.01 bbl/psi

f. Menentukan waktu saat berakhirnya wellbore storage (twbs) dengan

persamaan:

twbs = (200000+12000×S ) Cs×μ

k×h

=

(200000+12000×5 . 62 ) 0,01×1 .559 .58 ×55,76

= 1.21 jam

g. Menentukan harga Pwf dengan rumus:

Pwf =

Pi−k [ log ( Δtwbs)+log ( kΦ×μ×Ct×r

w2 )−3.23+0 , 86859×S ]

=4500−59 . 58[ log(1 .21 )+ log (59 . 580 .18×1 .5×1. 70 E−05×0 . 52 )−3 .23+0 ,86859×5 .62]

= 3667.3 psi

h. Menentukan harga Flow Efficiency dengan menggunakan persamaan:

FE =

Ρi−Ρwf−ΔΡs

Ρi−Ρwf×100 %

=4500−3667 . 3−(431.0784 )4500−3667 . 3

×100 %

= 0.48

i. Menghitung harga Productivity Index (PI):

PI =

qΡi−Ρwf−ΔΡs

=

10004500−3667 . 3−(431. 0784 )

= 2.48985 bpd/psi

j. Menentukan harga tpss dari pembacaan grafik semilog antara log Δt vs Pwf,

yaitu tpss = 100 jam

k. Menghitung harga radius pengurasan (re):

re = √ 0.0015×k× t pss

Φ×μ×Ct

= √ 0 .0015×59 .58×1000 ,18×1,5×1 .70E-05

= 1395.453 ft

l. Dari pembacaan grafik Pwf vs t dapat ditentukan:

ΔPwf = P1 – P2

= 1696,3 – 1563,1

= 66,6 psi

Δt = t1 – t2

= 6 – 8

= – 2

m. Menentukan volume pori:

Vp =

−0 .234×q×B

C t×ΔPwf

Δt

=

−0 , 234×500×1,2

0,0349×66 , 6−2

= 421621,6bbl

0.01 0.1 1 1010

100

1000

10000

f(x) = 114.637067296672 ln(x) + 1147.70592366222

log dt Vs log dPdt Vs dP >EOWB

log dt, jam

log

dP, p

si

Log-Log ∆t Vs ∆P

Grafik3.4.1.Log-log ΔtVs ΔP

3.4. GRAFIK

Grafik 3.4.2.Semi log ΔtVsPwf

0.01 0.1 1 100

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = − 114.637067296672 ln(x) + 1852.29407633778

log dt vs Pwf

dt Vs Pwf > EOWB

dt, jam

Pwf,

psi

Semi Log ∆t Vs Pwf

0 2 4 6 8 10 12 140

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

f(x) = − 33.2995767111253 x + 1829.49133136331

Kartesian dt Vs PwfKartesian dt Vs Pwf, > EOWB

dt, jam

Pw

f, ps

i

Grafik 3.4.3.KartesianΔtVsPwf

Kartesian ∆t Vs Pwf

3.5. PEMBAHASAN

Pressure Drawdown Testing adalahsuatupengujian yang

dilaksanakandenganjalanmembukasumurdanmempertahankanlajuproduksitetapsel

amapengujianberlangsung,

dimanasebagaisyaratawalsebelumpembukaansumurtersebut,

tekananhendaknyaseragam di seluruh reservoir.

Dari Pressure Drawdown testing kita mendapatkan atau memperoleh

parameter-parameter antara lain : Permeabilitas Formasi (k),FaktorSkin (s),waktu

berakhirnya efek wellbore storage,dan juga ada dua grafik yang selalu harus

diitentukan didalam analisa pressure drawdown pada periode infinite acting yaitu :

a. Log-log plot untuk menentukan wellbore storage .

b. Semilog plot untuk menentukan karakteristik formasi.

Dari data yang disediakandiperoleh 3 macamgrafikyaitu log dtvs log dp, log

dtvspwf, dangrafikkartesiandtvsPwf. Dari grafik log dtvs log dp,

dapatdigunakanuntukmenentukan EOWB, Cs dantwbs.Berdasarkan plot

grafikdanperhitungandidapatEOWB sebesar 2 jam, twbssebesar19,492 jam,

danCssebesar0,0349. Padapembacaangrafik log

dtvsPwfdananalisaperhintungandidapatnilai m sebesar269,968 psi/cycle,

permeabilitas (k)sebesar71,584mD.Harga skin 0,524

sehinggamenunjukanbahwaformasitelahmengalamikerusakan,

halinidapatdisebabkanolehmacam-macamfaktorbaikitukarena proses

pemboranmaupunkarenafaktordaridalam reservoir itusendiri. BesarΔPs

adalah120,387 psi danPwfadalah 1511,844 psi.Hal

inimenunjukkanbahwafluidaformasimengalirmenujudasarsumurkarenaadanyaperb

edaantekanan di manaPwf<Pi.Nilai FE sebesar0,919dan PI sebesar0,3655 bpd/psi.

Untukmenentukanjari-jaripengurasan (re) terlebihdahulumenentukantpss yang

merupakanwaktu (t)pseudosteady state yang ditunjukkandari plot

grafikkartesiandtvsPwf. Dari grafikdananalisadidapathasil

resebesar156,232ftdengantpsssebesar4,91 jam. Denganpersamaan yang

sudahditentukan,Volume Pori (Vp) yang berisifluidadapatdihitung,

yaitusebesar421621,6bbl.

Aplikasi lapangan dari pressure drawdown test itu sendiri adalah untuk

mengetahui reservoar shape,volume dan bentuk pengurusan menghitung nilai

skin,setelah kita mengetahui nilai skn maka kita dapat menentukan formasi

tersebut memerlukan stimulasi atau tidaknya.selain itu dapat juga menentukan

flow regim,untuk mengetahui diproduksikan dengan natural

flow/artificiallift ,untuk mengetahui antisipasi batas WOC dan GOC

untukmenjegah watr coning.

Perbedaanantara PBU dengan PDD yaituanalisa PBU merupakan proses

“loading” yaitupengisian volume lubangsumurolehfluidaformasisedangkananalisa

PDD merupakan proses “unloading” yaitupengosongan volume

lubangsumurdarifluidaformasidenganjalanmemproduksikanfluidaformasitersebutd

engantekanandanlajualir yang tetap.

Pengujiansumurmetode PDD memilikikeuntunganyaitudapatmemperkirakan

volume reservoir danproduksiminyakdapatberjalanselamapengujian,

sedangkankerugiannyaadalahsangatsukarmempertahankanlajualir agar

tetapselamapengujianberlangsung.

3.6. KESIMPULAN

1. Dari hasilanalisa PDD tesdanperhitungandiperoleh:

a. m = 263,968 psi/cycle

b. k = 71,5848 mD

c. P1jam = 1852,3 psi

d. S = 0,5241

e. ΔPs = 120,387 psi

f. Pwf = 1511,84 psi

g. FE = 0,9191

h. PI = 0,365 bpd/psi

i. re = 156,232 ft

j. Δt = 1,64 jam

k. ΔP = 1174 psi

l. Cs = 0,0349 psi-1

m. ΔPwf = 66,6 psi

n. Vp = 421621,6 bbl.

2. Faktor skin yang negatif menunjukan adanya perbaikan pada formasi,

karena acidizing ataupun hydaulic fracturing.

3. Periode aliran analisa tekanan drawdown diabagi atas periode transient, periode transient lanjut,dan periode pseudo steady state.

4. Informasi-informasi yang yang didapat dari analisa pressure drawdown

test adalah :

- Permeabilitas formasi (k)

- Faktor Skin (s)

- Volume pori yang berisi fluida (Vp)

- Waktu berakhirnya efek wellbore storage (twbs).

5. Aplikasi lapangan dari pressure drawdown test itu sendiri adalah untuk

mengetahui reservoar shape,volume dan bentuk pengurusan menghitung nilai

skin,setelah kita mengetahui nilai skn maka kita dapat menentukan formasi

tersebut memerlukan stimulasi atau tidaknya.selain itu dapat juga menentukan

flow regim,untuk mengetahui diproduksikan dengan natural flow/artificiallift

,untuk mengetahui antisipasi batas WOC dan GOC untukmenjegah watr

coning.

6. Perbedaan PBU dan PDD

- PBU

- Sumur diproduksikan dahulu baruditutp setelah laju alir

ditutup.

- Dapat menetukan FE dan tekanan awal dan rata-ata

reservoir.

- Tidak dapat memproduksikan minyak saat dilakukan

pengujian.

- PDD

- Sumur dibuka lalu dipertahankan laju produksinya.

- Menentuka volume pori-pori dan bentuk daerah

penguran.

- Dapatdilakukan produksi minyak selama pengujian.

7. Keuntungan dan Kerugian Pressure Drawdown.

- Keuntunganm : Pada sumur tua atau sumur yang telah

ditutup bila dilakuka Pressure drawdown test tekanannya

akan kembali atau bisa diaktakan ada peningkatan Pwf-

nya.

- Kerugian : Pengujian Pressure Drawdown biayanya

cukup mahal.