Tampilkan postingan dengan label perminyakan. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label perminyakan. Tampilkan semua postingan

Minggu, 27 Maret 2011

BAGAIMANA HIDROKARBON BISA SAMPAI KE PERMUKAAN?

Mungkin sudah banyak yang tahu bagaimana hidrokarbon (minyak dan gas bumi) bisa sampai ke permukaan setelah dilakukan pengeboran. Terlebih-lebih orang-orang yang bekerja di perusahaan minyak (geologist, geophysicist, reservoir engineer, dan juga production engineer). Tetapi mungkin dari kita ada juga yang belum tahu bagaimana hidrokarbon bisa sampai ke permukaan. Sebenarnya waktu di sekolah kita sudah diajarkan bagaimana fluida berpindah dari satu tempat ke tempat lainnya. Ada beberapa faktor yang membuat fluida berpindah tempat dan diantaranya yang paling berperan dalam perpindahan fluida ini adalah TEKANAN
Fluida akan berpindah dari tekanan yang tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Demikian pula halnya dengan hidrokarbon. Tekanan alami dalam batuan reservoir yang mendorong hidrokarbon keluar dari batuan reservoir ke dalam lubang sumur sampai kemudian ke permukaan disebut mekanisme dorongan (drive mechanism).  Mekanisme dorongan yang ada dalam batuan reservoir ini ada beberapa macam, diantaranya adalah dorongan dari gas (gas drive), dorongan dari air (water drive) , kombinasi kedua dorongan tersebut, dan terakhir adalah dorongan akibat grafitasi (gravity drainage). Dari semua jenis dorongan yang ada, dorongan dari air adalah dorongan yang paling efisien kemudian diikuti dorongan dari gas dan seterusnya adalah akibat grafitasi. 
Tahap pertama dari produksi hidrokarbon adalah pada saat energi alami yang ada dalam batuan reservoir bertindak sebagai pendorong hidrokarbon dari batuan reservoir ke lubang sumur sampai akhirnya ke permukaan. Energi alami ini bisa berupa dorongan dari gas, air, atau bahkan gaya grafitasi yang ada. Awalnya tekanan reservoir yang ada selalu lebih tinggi dari tekanan lubang sumur yang paling bawah. Perbedaan tekanan yang cukup tinggi inilah yang mendorong hidrokarbon ke lubang sumur sampai akhirnya ke permukaan. Akan tetapi, dengan bertambah turunnya tekanan reservoir akibat produksi, perbedaan tekanan yang ada sebelumnya juga semakin berkurang. Untuk mengurangi tekanan lubang sumur paling bawah atau menaikkan perbedaan tekanan yang ada sehingga mampu menaikkan produksi, sangatlah perlu untuk menggunakan system pengangkatan tambahan (artificial lift system).
Beberapa artificial lift system yang kita tahu bisa berupa rod pump, electrical submersible pump(ESP) dan juga gas lift system. Penggunaan artificial lift system ini masih dikelompokkan ke dalam primary recovery. Tahap primary recovery umumnya mencapai batasnya pada saat tekanan reservoir sangat rendah sehingga kecepatan produksi tidak ekonomis atau pada saat perbandingan antara gas dan air sangat besar dimana jumlah air yang terproduksi sangatlah besar. Pada tahapan primary recovery ini hanya sebagian kecil hidrokarbon saja yang bisa terproduksi. Biasanya antara 10-15 persen dari jumlah hidrokarbon yang terkandung dalam reservoir.  Dorongan dari gas bisa dikelompokkan menjadi dua golongan yaitu akibat gas cap (gas yang terakumulasikan di atas jebakan) dan yang satu lagi adalah solution gas (gas yang terlarut dalam fluida pada tekanan dan suhu tertentu. Gas cap adalah salah satu jenis mekanisme dorongan dimana energi yang digunakan untuk produksi dari fluida batuan reservoir dihasilkan oleh pengembangan (expansion) dari gas baik itu gas yang terjebak di bagian atas jebakan ataupun gas yang ada dalam fasa minyak. Dorongan gas terlarut (solution gas) adalah salah satu jenis mekanisme dorongan dimana energi yang digunakan untuk produksi berasal dari gas yang terlarut dalam fluida. Pada saat fluida dari reservoir keluar dari reservoir itu sendiri dan masuk melewati lubang sumur, perubahan tekanan membuat gas terpisah dari larutan dan bersama-sama terproduksi bersama cairan yang ada. Gas akan tetap ada dalam larutan sampai tekanan atau suhu berubah sehingga gas akan benar-benar terpisah dari cairan. 
Dorongan air (water drive) adalah salah satu mekanisme dorongan dimana minyak terdorong dalam batuan reservoir oleh akuifer yang sangat aktif. Pada saat tekanan reservoir berkurang, air dari bawah akuifer akan mendorong dan akhirnya menerobos sampai akhirnya sumur memproduksi banyak air sehingga hidrokarbon kurang bisa terproduksi secara maksimal. Sebaliknya, air akan lebih terproduksi dalam jumlah yang cukup banyak sehingga sampai akhirnya sumur tidak bisa memproduksi hidrokarbon.

Eksplorasi minyak bumi


   Eksplorasi minyak bumi

Eksplorasi atau pencarian minyak bumi merupakan suatu kajian panjang yang melibatkan beberapa bidang kajian kebumian dan ilmu eksak. Untuk kajian dasar, riset dilakukan oleh para geologis, yaitu orang-orang yang menguasai ilmu kebumian. Mereka adalah orang yang bertanggung jawab atas pencarian hidrokarbon tersebut.
Perlu diketahui bahwa minyak di dalam bumi bukan berupa wadah yang menyerupai danau, namum berada di dalam pori-pori batuan bercampur bersama air. Ilustrasinya seperti gambar di bawah ini

Kajian Geologi

Secara ilmu geologi, untuk menentukan suatu daerah mempunyai potensi akan minyak bumi, maka ada beberapa kondisi yang harus ada di daerah tersebut. Jika salah satu saja tidak ada maka daerah tersebut tidak potensial atau bahkan tidak mengandung hidrokarbon. Kondisi itu adalah:
  • Batuan Sumber (Source Rock)
Yaitu batuan yang menjadi bahan baku pembentukan hidrokarbon. biasanya yang berperan sebagai batuan sumber ini adalah serpih. batuan ini kaya akan kandungan unsur atom karbon (C) yang didapat dari cangkang - cangkang fosil yang terendapkan di batuan itu. Karbon inilah yang akan menjadi unsur utama dalam rantai penyusun ikatan kimia hidrokarbon.
  • Tekanan dan Temperatur
Untuk mengubah fosil tersebut menjadi hidrokarbon, tekanan dan temperatur yang tinggi di perlukan. Tekanan dan temperatur ini akan mengubah ikatan kimia karbon yang ada dibatuan menjadi rantai hidrokarbon.
  • Migrasi
Hirdokarbon yang telah terbentuk dari proses di atas harus dapat berpindah ke tempat dimana hidrokarbon memiliki nilai ekonomis untuk diproduksi. Di batuan sumbernya sendiri dapat dikatakan tidak memungkinkan untuk di ekploitasi karena hidrokarbon di sana tidak terakumulasi dan tidak dapat mengalir. Sehingga tahapan ini sangat penting untuk menentukan kemungkinan eksploitasi hidrokarbon tersebut.
  • Reservoar
Adalah batuan yang merupakan wadah bagi hidrokarbon untuk berkumpul dari proses migrasinya. Reservoar ini biasanya adalah batupasir dan batuan karbonat, karena kedua jenis batu ini memiliki pori yang cukup besar untuk tersimpannya hidrokarbon. Reservoar sangat penting karena pada batuan inilah minyak bumi di produksi.
  • Perangkap (Trap)
Sangat penting suatu reservoar di lindungi oleh batuan perangkap. tujuannya agar hidrokarbon yang ada di reservoar itu terakumulasi di tempat itu saja. Jika perangkap ini tidak ada maka hidrokarbon dapat mengalir ketempat lain yang berarti ke ekonomisannya akan berkurang atau tidak ekonomis sama sekali. Perangkap dalam hidrokarbon terbagi 2 yaitu perangkap struktur dan perangkap stratigrafi.
Kajian geologi merupakan kajian regional, jika secara regional tidak memungkinkan untuk mendapat hidrokarbon maka tidak ada gunanya untuk diteruskan. Jika semua kriteria di atas terpenuhi maka daerah tersebut kemungkinan mempunyai potensi minyak bumi atau pun gas bumi. Sedangkan untuk menentukan ekonomis atau tidaknya diperlukan kajian yang lebih lanjut yang berkaitan dengan sifat fisik batuan. Maka penelitian dilanjutkan pada langkah berikutnya.

 Kajian Geofisika

setelah kajian secara regional dengan menggunakan metoda geologi dilakukan, dan hasilnya mengindikasikan potensi hidrokarbon, maka tahap selanjutnya adalah tahapan kajian geofisika. Pada tahapan ini metoda - metoda khusus digunakan untuk mendapatkan data yang lebih akurat guna memastikan keberadaan hidrokarbon dan kemungkinannya untuk dapat di ekploitasi. Data-data yang dihasilkan dari pengukuran pengukuran merupakan cerminan kondisi dan sifat-sifat batuan di dalam bumi. Ini penting sekali untuk mengetahui apakan batuan tersebut memiliki sifat - sifat sebagai batuan sumber, reservoar, dan batuan perangkap atau hanya batuan yang tidak penting dalam artian hidrokarbon. Metoda-metoda ini menggunakan prinsip-prinsip fisika yang digunakan sebagai aplikasi engineering.
Metoda tersebut adalah:
  1. Eksplorasi seismik
    Ini adalah ekplorasi yang dilakukan sebelum pengeboran. kajiannya meliputi daerah yang luas. dari hasil kajian ini akan didapat gambaran lapisan batuan didalam bumi.
  2. Data resistiviti
    Prinsip dasarnya adalah bahwa setiap batuan berpori akan di isi oleh fluida. Fluida ini bisa berupa air, minyak atau gas. Membedakan kandungan fluida didalam batuan salah satunya dengan menggunakan sifat resistan yang ada pada fluida. Fluida air memiliki nilai resistan yang rendah dibandingkan dengan minyak, demikian pula nilai resistan minyak lebih rendah dari pada gas. dari data log kita hanya bisa membedakan resistan rendah dan resistan tinggi, bukan jenis fluida karena nilai resitan fluida berbeda beda dari tiap daerah. sebagai dasar analisa fluida perlu kita ambil sampel fluida didalam batuan daerah tersebut sebagai acuan kita dalam interpretasi jenis fluida dari data resistiviti yang kita miliki.
  3. Data porositas
  4. Data berat jenis
Data ini diambil dengan menggunakan alat logging dengan bantuan bahan radioaktif yang memancarkan sinar gamma. Pantulan dari sinar ini akan menggambarkan berat jenis batuan. Dapat kita bandingkan bila pori batuan berisi air dengan batuan berisi hidrokarbon akan mempunyai berat jenis yang berbeda