EVALUASI FORMASI

TINJAUAN UMUM Fraksiataupun jumlahhidrokarbon dalam formasi dapatdiketahuidengan tepat jika watersaturation(SW)diketahui.SayangnyaSWmerupakanparameteryangtidakbisa langsungdiketahuikecualimelaluipendekatanparameter-parameterlain,terutama resistivitas R dan porositas. Resistivitas merupakan sifat kelistrikan suatu material yang diukur dalam ohm-meter (m).SecaramatematisnilairesistivitasberbandungterbalikdengankonduktivitasC. Semakintinggikonduktivitas atauhantaran listriknya,makaresistivitasakansemakin kecil. Artinyasemakinkecilresistivitassuatumaterialberartisemakinmudahmenghantarkan listrik, begitu pula sebalinya. Dalamevaluasiformasi,berbagaipengukuran/perhitungandilakukanuntuk mengetahuitiperesitivitas,diantaranyaadalahresistivitasairformasiRWyangmerupakan fungsidarisalinitasdantemperatur.RWyangsemakinrendahdisebabkanolehkarena salinitas dan temperatur yang semakin tinggi. Selain RW, resistivitas batuan jenuh air atau Ro danresistivitasformasibatuanyangsesungguhnyaatauRtjugaperludiketahuidengan tepat.HargaRoyangnilainyalebihbesardarihargaRW,menunjukannilaihantaranlistrik saatbatuandijenuhiolehair(SW=100%).SedangkanRt menyatakannilaihantaranlistrik sesungguhnya dari formasi batuan yang mengandung air, gas, minyak atau kombinasi dari ketiganya.DalamsuatuformasihargaRtbisalebihtinggiatausamadenganhargaRo tergantung fluida yang terkandung di dalam batuan tersebut. Jika parameter-parameter di atas diketahui, maka akan didapatkan factor resistivitas formasi(F)yaituperbandinganantararesistensispesifikdariformasiporousjenuhlarutan ionicRodenganresitensispesifiklarutanioniktersebutRW.Dalamevaluasiformasi,F merupakan suatu faktor yang sangat penting, dan sifat itu didekati dengan pendekatan yang berbeda untuk formasi bersih (tidak mengandung shale) dengan formasi yang mengandung shale(shaly).PendekatanFpadaforrnasishalybesifatlebihkompleks.Banyakpeneliti telahmencobamenerangkanhubunganmethematisantarafactorresistivitasformasiF denganporositas berdasarkanmodelpadaformasibersih.Diantaramerekaadalah Fricke (1924), Archie (1950), Winsauer et al. (1952), Maxwell (1954) dan lainnya. Akhirnya semua itu itu dilakukan untu mengetahui harga water saturation SW dengan tepat. MACAM EVALUASI FORMASI Dalam mengevaluasi suatu formasi, dilakukan dengan 2 macam evaluasi, yaitu: a. Evaluasi Kualitatif b. Evaluasi Kuantitatif EvaIuasi KuaIitatif Pada evaluasi kualitatif ini parameter-parameter yang dievaluasi antara lain : 1.Zona batuan reservoir2.Jenis litologi 3.Jenis cairan pengisi formasi4.Mobilitas hidrokarbon 1. Zona batuan reservoir Batuanreservoiryangsarangdapatdibedakandenganzonabatuankedapdengan melihatbentuk-bentukkurvalog.Adapunperbedaankenampakanantaralapisan batuan kedap dengan lapisan batuan sarang pada log adalah : Zona batuan kedap dicirikan oleh : a.Harga kurva sinar gamma yang tinggi b.Tidakterbentukkeraklumpurpemboran,diameterlubangkadangmembesar (tidak selalu) c.Adanya separasi negatif pada microlog d.Hargatahananjenispadazonaterusir(Rxo)hampirsamadenganharga tahanan jenis formasi (Rt) e.Harga porositas netron lebih tinggi daripada porositas densitas. Zona batuan reservoir yang sarang dicirikan oleh : a.Harga kurva sinar gamma yang rendah b. Harga kurva SP menjauhi garis dasar serpih c. Terbentuknya kerak lumpur pemboran d. Adanya separasi positif pada microlog e. Mempunyai harga porositas menengah sampai tinggi 1.Jenis IitoIogi .Jenislitologizonareservoirdapatditentukanberdasarkankenampakandefleksilog tmpamelakukanperhitungan.Adapunkenampakanbeberapajenislitologibatuan reservoir adalah sebagai berikut : Batupasir pada log dicirikan oleh :a.Defleksi sinar gamma endah b. Terjadiseparasipositifpadakurvatahananjenismikro(hargatahananjenis yang dicatat log micronormal 2 " daripada yang dicatat oleh mikro inverse 1x1") c.Kadang-kadangmempunyai diameter lubang boryangrelatif lebih kecilkarena cenderung untuk membentuk kerak lumpur yang tebal. Batugamping pada log dicirikan oleh : a.Defleksi kurva sinar gamma rendahb. Harga b lebih tinggi (lebih tinggi daripada batupasir) c. Terjadiseparasipositifpadakurvatahananjenismikroapabilabatugamping tersebut porous, clan terjadi separasi negatif bila tidak porous. d.Kurva log netron berhimpit dengan kurva log densitase. Lubang bor kadang-kadang membesar 3. Jenis cairan pengisi formasi Untukmembedakan jeniscairanyang terdapatdidalam formasi, apakahair,minyak ataugas,dapatditentukandenganmelihatlogtahananjenisdangabunganlog neutron-densitas.Zonahidrokarbonditunjukanolehadanyaseparasiantaraharga tahananjeniszonaterusir(Rxo)denganhargatahananjenisformasi(Rt).Separasi tersebutdapatpositifataunegatiftergantungpadahargaRmf/Rw>1,harga perbandinganRxodenganRtakanmaksimumdanhampirsamadenganharga Rmf/Rwdidalamzonaair.NilaiRxo/Rtyanglebihrendahdarihargamaksimum tersebutmenunjukanadanyahidrokarbondalamformasi.Padalubangbordimana harga Rmf lebih kecil daripada Rw (Rmf/Rw kecil), zona hidrokarbon ditunjukan harga Rxo/Rt lebih kecil dari satu. Untukmembedakangasatauminyakyangterdapatdidalamformasidapatdilihat padagabunganlogneutron-densitas.Zonagasolehhargaporositasneutronyang jauh lebih kecil dari harga porositas densitas, sehingga akan ditunjukan oleh separasi kurva log neuton ddensitas yang lebih besar. Dalamzonaminyakkurvaneutrondankurvadensitasmembentukseparasipositif yanglebihsempit daripadazonagas(dalam formasi bersih).Padazona lempungan kurvaneutrondandensitasberhimpitataumembentukseparatifnegatif(harga porositas netron lebih besar daripada harga porositas densitas). Zona ditunjukan oleh separasikurvaneutrondandensitasyang sempitdan berhimpit.Zonaair dibedakan denganzonaminyakakanmenunjukanhargatahananjenisformasi(Rt)yanglebih tinggi daripada zona air. . MobiIitas Hidrokarbon Mobilitas hidrokarbon dapat ditentukan secara kualitatif dengan menggunakan log di-overley-kan. Dalam zona yang mengandung hidrokarbon yang dapat bergerak (move-ableHydrokarbon)akanditunjukkanadanyaseparasiantarakurvatahananjenis dalam (mengukur Rt), kurva tahanan jenis zona terusir (mengukur Rxo) dan kurva F. Dalamzona ini harga tahanan jenis formasi(Rt) lebih besardari tahananjeniszona terusir(Rxo)danlebihbesardaripadahargakurvaF(Rt>Rxo>kurvaF).Dalam zonahidrokarbonyangtidakdapatbergerakditunjukanolehhargaRtyanghampir sama dengan harga Rxo dan lebih besar daripada harga kurva F.

ambar 4.16.Separasi menunjukkan zona prospek EvaIuasi Kuantitatif Dalammelakukanevaluasikuantitatifparameter-parameteryangharus diidentifikasikan adalah : 1. Litologi 2. Tahanan jenis air formasi (Rw) 3. Tahanan jenis cairan lumpur (Rmf)4. Porositas 5. Tahanan jenis formasi (Rt) 6. Kejenuhan air pada zona terusir (Sxo) 7. Kejenuhan air formasi (Sw) ** Prosedur evaluasi kuantitatif terlihat pada gambar 5 dan 6 1. LitoIogi Untukmenentukanlitologisuatuformasiyangmenarikdigunakanlogsonic,log densitasdanlognetron.Untukmengidentifikasikanlitologidapatdigunakandua metode, yaitu : a. Plot M Nb. Plot MD a. PIot M - NMetode Plot M Nmenggunakan log sonic, log neutron dan log densitas. Log-log tersebut digunakan untuk menghitung harga variable M dan Nn yang berguna untuk menentukan matrik dan formasi. ambar 4.17.Diagram alir evaluasi formasi berdasarkan data log yang menunjukantujuan utama dari evaluasi formasi yaitu menunjukan kejenuhanhidrokarbon yang dapat bergerak (Krygowski, 1986) ambar 4.18. Sketsa log yang menunjukkan tipe formasi dan jenis cairan yang terdapat di dalamnya HargaMdanNMdihitungdenganmenggunakanpersamaanSchlumberger,1972, yaitu : t19 M=x0,01 pbpf N1N N= pbpf Dimana : t1= intervalwaktu lewat dari cairan (189 untuk Lumpur tawar dan 185untuk lumpur garam) 9=interval waktu lewat zona yang menarik (dibaca dari log sonic) pf= densitas cairan (1,0 untuk Lumpur tawar dan 1,2 untuk Lumpur garam) pb= densitas bulk zona yang menarik (dibaca dari log neutron) N= porositas neutron zona yang menarik (dibaca dari log neutron) N1 = porositas neutron cairan (1,0) Harga M dan N tersebut kemudian dimasukan kedalam suatu chart (CP - 8) dan akan didapatkan komposisi mineral matriks batuan. b. PIot MID SepertiPlot,M-N,metodeinijugamenggunakangabunganlogsonic,log neutron dan log densitas. Adapun prosedur identifikasi litologi dengan plot MD adalah sebagai berikut :1. Melakukancrossplotantaralogneutrondenganlogdensitasuntuk mendapatkanhargaporositastotalsemu(ts1)denganmenggunakan chart CP-i (schlumberger, 1985). 2. Melakukancrossplotantaralogsonicdenganlogneutronuntuk mendapatkanhargaporositastotalsemu(ts2)denganmenggunakan chart CP-2 (Schlumberger, 1985). 3.Dengan menggunakan chart CP - 14 dilakukan cross plot harga pb (dibaca darilogdensitas)denganhargaporositassemu(ts1)dancrossplot antarahargaintervalwaktulewat(dibacadarilogsonic)denganharga porositastotalsemu(ts2)untukmendapatkanhargapmax(densitas matriks semu) dan harga t max (interval waktu lewat matriks semu) 4.Melakukan.rossplotantarapmaxdenganhargatmaxuntuk mengidentifikasikanmatriksbatuandenganmenggunakanchartCP-15 (Schlumberger, 1985) .Tahanan jenis air formasi (Rw) Tahanan jenisairformasimerupakantahanan jenis airyangterdapatdalam formasi sebelumformasitersebutditembusolehbitpemboran.Airyangterdapatdidalam formasi sebelum ditembus oleh bit pemboran ini sering disebut .onnate water. Tahanan jenis air formasi (Rw) dapat ditentukan dengan berbagai cara :a.Metode Rwa Dalam suatu zona yang bersih berlaku : Rtx4em Rw= Rwa (min)= d Dimana :Rw= tahanan jenis air formasi Rt= tahanan formasi yang sesungguhnya d= factor perbandingan (0,81 untuk batuan lunak dan 1 untuk batuan keras)m= factor sementasi (=2) b.Metode SP Dalam suatu zona bersih yang basah berlaku : Rmfe Sp=- K log Rwe Dimana :SP= harga kurva SP dari formasi K= suhu (factor dasar) Rmfe= ekuivalen tahanan jenis cairan Lumpur Rwe= ekuivalen tahanan jenis air formasi AdapunprosedurpenentuanhargaRwdenganmetodeSPadalahsebagai berikut : Memilih suatu zona yang bersihlempung, basah (ditunjukan oleh harga Rt yang sama atau hampir sama dengan harga Rxo) dan bersifat sarang. MelakukanpembacaannilaikurvaSPpadakedalamandimanaterjadi defleksi maksimum dari zona yang telah dipilih. Menentukansuhuformasipadakedalamandimanaterjadideflekai maksimumkurvaSPdrenganmenggunakanchartSchlumbergeren-6 (lihat gambar). Atau dengan persamaan : (T max- Ts) Tf =Ts + Df (Dmax) Dimana : Tf =suhu formasi Ts =suhu permukaan Df =kedalaman formasi Dmax =kedalaman maksimum pemboran Tmax =suhu maksimum Melakukan konversi harga Rmf dari suhu permukaan kedalam suhu formasi denganmenggunakanchartSchlumbergeren-9ataudengan persamaan : (Tt+6,67) Rmf=Rt(Tmax+6,67) Dimana : Rmf = tahanan jenis filtrat lumpur yang diketahui Rt= tahanan jenis,pada suhu tertentu yang harganya sudah diketahui Tmax = suhu formasi / kedalaman yang dicari Tt = suhu tertentu yang sudah diketahui Melakukan konversi harga Rmf pada suhu formasi kedalam harga Rmfeq. Dalam konversi ini berlaku ketentuan : 1. Jika Rmf pada suhu 75o F > 0,1 ohm - m, berlaku Rmefq = 0,85 Rmf 2. Jika harga Rmf pada suhu 75 lebih kecil atau sama dengan 0,1 ohm-m,langsungdigunakanchartSWSSP-1akandidapatkanharga Rweq. DenganmenggunakanhargaSP,suhuformasidanRmefq,yaitudengan memasukanharga-haragtersebutkedalamchartSWSSP-1akan didapatkan harga Rweq. MengkorvesikanhargaRweqkedalamhargaRwdenaganmenggunakan chart SWS SP - 2 Dengan menggunakan chart en - 9atau dengan persamaan sperti diatas akan didapatkan harga Rw pada suhu yang dikehendaki. c. Rw dari test produksi Pada metode ini hargaRwditentukandengancaramengukursecara langsung tahanan jenis air formasi. d. Rw ditentukan dari harga yang sudah diketahui Padametodeinihargatahananjenisairformasidarisuatusumurditentukan dengan melihat harga tahanan jenis air dari sumur yang berdekatan yang telah diketahui harga tahanan jenis air formasi. 3. Tahanan Jenis Cairan Lumpur (Rmf) Secaralangsungpadacairanlumpurdaricontohlumpuryangakan disirkulasikan. Hasil pengukuran tersebut dituliskan pada kepala log. . Kesarangan (porositas) Kesaranan didefinisikan sebagai volume pori-pori persatuan volume dari suatu formasi.Nilaikesarangandarisuatuformasidapatditentukandarilogneutron, densitas, dan sonic. Adapun perhitungan mencari harga kesarangan adalah sebagai berikut. a.Dengan menggunakan Iog densitas Untuk formasi yang bersih berlaku persamaan : Untuk formasi lempungan berlaku persamaan : Dimana : D: kesarangan dari log densitas pma: densitas matrik batuan2.65 untuk batupasir2.71 untuk batugamping 2.87 untuk dolomit pf : densitas cairan lumpur1,0 untuk lumpur tawar1,1 untuk lumpur garampb: densitas bulk formasi DLP: Porositas densitas formasi lempungVlp: Volume lempung dalan formasi b.Dengan menggunakan Iog neutron Untukformasibersihlempunghargaporositasdapatdibacadarilogkemudian dikoreksi terhadap jenis litologi. Untuk formasi lempungan harga tersebut diatas harus dikoreksi dengan persamaan : Nc=NN Vlp) Dimana :Nc= porositas netron terkoreksiNp = porositas netron zona lempungan VP = volume lempung c.Dengan menggunakan Iog sonicUntukformasibersih,hargamenggunakanpersamaandariwyllineatauHunt-Raymer (Wyllie vida Krygowki, 1986) (Hunt - Raymer vide Krygowski, 1986) Untukformasilempunganhargatersebutdiatasharusdikoreksiterhadap volume dengan persamaan : SC = S - (Slp - Vp)Dimana :S= porositas sonic zona yang diteliti t= waktu tempuh gelombang suara dalam matriks batuan tma = waktu tempuh gelombang suara dalam matriks batuan51,5 - 55,5(batupasir) 49,0 (batugamping)13,5 (dolomit) Bcp= koreksi kompaksi = Aserpih/100 Sc = porositas sonik terkoreksi Slp= porositas sonic dari zona lempung Vp= volume lempung d.Tahanan jenis formasi (Rt)Tahananjenisformasi(Rt),merupakanhargatahananjenisdariformasiyang cukupjauhdarilubangbordantidakterpengaruholehpemboranatauinvasi, sehingga tahanan jenis tersebut merupakan harga yang actual. Hargatahananjenisinidapatiangsungdibacapadalogtahananjenisdengan alatyangdalam(LLD/Laterologdeep)ataudariloginduksi(LD/nductionLog Deep) e.Tahanan jenis zona terusir (Rxo) Hargatahananjenisdarizonaterusir(Rxo)inidapatdibacapadalogMSFL (Mikrosphericaly Focused Log) atau dari Log MLL (Mikro Laterolog) f.Kejenuhan Air Zona Terusir (Sxo) Kejenuhan air pada zona terusir dapat ditentukan dengan menggunakanPersamaansebagai berikut : Dimana :Sxo= kejenuhan air zona terusir Rxo= tahanan jenis air formasi =porositasbatuanrata-ratasetelahtelahdikoreksilempung terhadap zona lempung Rmf =tahanan jenis cairan lumpur a=factor pembanding a = 1untuk batugampinga = 0,8 untuk batupasir atau dengan persamaan : (persamaan modifikasi Simandoux, 1986) Dimana : a = factor perbandungan a = 0,81 untuk batuan lunaka = 1 untuk batuan keras e= porositas efektif dari formasie=Dc=D - (Dp x Vlp)e=Nc=N (Nlp x Vlp)m= factor sedimentasi m = 2, untuk batuan keras dan lunak g.Kejenuhan air formasi (Sw) Hargakejenuhanairformasidapatditentukandenganmenggunakan persamaan Dari Schlumberger (1972) atau dari persamaan Modifikasi Simandoux (1986), seperti berikut : Dimana : Rt: tahanan jenis formasi : kesarangan yang sesungguhnyaRw: tahanan jenis air formasi a: factor jenis air formasi 0,8 untuk batupasir dan 1 untuk batugamping adapuncarauntukmencarihargakesarangansesungguhnyadengan menggunakan persamaan : = -. Dimana : = 0,10 Shr Shr = 1 - Sxo Jadi : = -. = . (1 - ) = . (1 - 0,10 Shr ) Dimana : : kesarangan sesungguhnya : kesarangan rata-rata dari log neutron dan log densitas : harga sesungguhnya Shr: harga kejenuhan hidrokarbon sisa SelainmenggunakanpersamaanSchlumberger(1972),untukmenentukan harga kejenuhan airformasi dapat juga dengan menggunakan persamaanmodifikasi Simandoux (Krygowski, 1986) seperti berikut : Dimana : a: factor pernbandingan a = 0,81 untuk batuan lunaka = 1,00 untuk batuan keras e: porositas efektif m: factor sedimentasi, m = 2 DenganmendapatkanhargaSwdanSxo,makaakandapatditentukan parameter-parameter indeks mobilitas hidrokarbon, kejenuhan hidrokarbon dan volume hidrokarbon yang dapat bergerak. h.Indeks mobiIitas hidrokarbon Hargaindeksmobilitashidrokarbonyangterakumulasidalamsuatuformasi dapat ditentukan dari harga Sw clan Sxo, yaitu merupakan harga perbandingan dari Sw per Sxo. Jika didapatkan Sw/Sxo=1,makaminyakyangterdapatdidalambatuanreservoirtermasuk minyak yang tidak dapat bergerak. Sw/Sxo