Mencoba Belajar Petrofisika

Bismillah, para master master geophysics atau master master yang belajar di dunia perminyakan dibantu ya awak masih newbie nih cuma ingin berbagi informasi aja tentang dunia petrofisika, sebenarnya apa sih petrofisika itu ? Petrofisika adalah suatu cabang ilmu dari geofisika yang mempelajari tentang sifat fisik dari suatu batuan. Nah tugas dari Petrofisik itu sendiri dia menafsirkan semua data yang diperoleh sampai dengan  tahap pengeboran hanya untuk menentukan apa yang ada dalam perangkap. Apa sih perangkap itu ? Perangkap umumnya dibentuk dengan bentuk anti-clinal atau kubah yaitu hidrokarbon yang terakumulasi di bawah suatu bentuk “mangkuk terbalik”.  Kita tahu bahwa minyak bumi dan gas lebih ringan daripada air, jadi mereka mengapung di atasnya, batuan bawah tanah mayoritas berisi air, ketika hidrokarbon yang dihasilkan dari bahan organik yang terkubur mencoba bergerak ke atas mengapung di atas kita. Nah ketika hidrokarbon meningkat dan terhalang karena tak ada jalan melalui batuan itu dan hidrokarbon tidak bisa naik lagi, maka hidrokarbon tersebut menumpuk di bawah caprock”. Nah kondisinya terperangkap, jadi data data yang ada disini ditafsirkan oleh para ahli petrofisik. Karena petrofisik disini lebih mengarah pada penafsiran sifat fisik batuan tersebut, alangkah baiknya kita mengetahui beberapa sifat fisik batuan tersebut adalah :

1.      Porositas

2.      Permeabilitas

3.      Saturasi

4.      Wettabilitas

5.      Tekanan Kapiler

6.      Resistivitas batuan.

Mempelajari karakteristik fisik suatu batuan sangat penting karena kita akan lebih mengenal batuan yang akan kita amati tersebut. Di industri oil & gas misalnya, sifat fisik batuan sangat penting dipelajari mengetahui karakter reservoar (batuan tempat menyimpan hidrokarbon) sebagai batuan yang layak untuk dilakukan pengeboran ataupun perforasi (produksi) lebih lanjut. Nah mulai dari yang pertama, apasih porositas itu ?
 

1.   Porositas adalah perbandingan antara volume pori-pori dengan volume total batuan. Pori-pori secara primer adalah matrix pore, dan secara sekunder adalah rekahan/fracture, rongga/vug, dan lain-lain. Pada umumnya, porositas yang terukur, baik secara analisis laboratorium, maupun dengan log adalah porositas efektif. Hal ini, seperti disebut di atas, karena adanya isolated pore yang tidak berpengaruh terhadap produktivitas reservoir. Lambang porositas adalah Φ. Karena merupakan perbandingan, maka porositas tidak memiliki satuan.

Fungsi Porositas
1. Menentukan OOIP (original oil in place).
2. Menentukan probable recovery / recovery factor.
3. Mengambil keputusan apakah minyak yang terdapat pada reservoir tersebut layak diproduksi atau tidak dilihat dari segi ekonomi.
4. Mengetahui posisi kedalaman reservoir.
5. Menentukan jenis batuan.
6. Menentukan kemungkinan susunan butir pada batuan reservoir.
7. Menentukan besar permeabilitas pada pori-pori batuan.
8. Menentukan cadangan potensial dari suatu reservoir minyak/gas.
9. Menentukan selang waktu untuk perforasi atau acidizing.

 

Didapatkan rentang rentang besar porositas

2. Permeabilitas

Permeabilitas merupakan besaran yang digunakan untuk menunjukkan seberapa besar kemampuan suatu batuan untuk mengalirkan fluida yang terkandung didalamnya. Permeabilitas merupakan property suatu batuan berpori dan merupakan besaran yang menunjukkan kapasitas medium dalam mengalirkan fluida.

Jenis-jenis Permeabilitas.
1. Permeabilitas absolut (ka).
Yaitu pengukuran pada medium berpori untuk fluida satu fasa ketika medium tersebut dialiri oleh satu jenis fluida, dimana saturasi fluida yang mengalir bernilai 1.
2. Permeabilitas efektif (k).
Yaitu pengukuran pada medium berpori untuk fluida satu fasa ketika medium tersebut dialiri oleh lebih dari satu jenis fluida.
3. Permeabilitas relatif (kr).
Yaitu perbandingan antara permeabilitas efektif fluida pada nilai saturasi tertentu, terhadap permeabilitas absolut pada saturasi 100%.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Permeabilitas.
1. Distribusi ukuran butir.
Ukuran butiran yang semakin beragam dalam suatu batuan, maka pori-pori akan semakin kecil dan permeabilitas juga akan semakin kecil.
2. Susunan (packing) butiran.
Susunan butiran yang semakin rapi, maka makin besar harga permeabilitasnya.
3. Geometri butiran.
Semakin menyudut geometri butiran, maka permeabilitasnya semakin kecil.
4. Jaringan antar pori (pore network).
Semakin bagus jaringan antar pori, maka permeabilitasnya semakin besar.
5. Sementasi.
Semakin banyak semen dalam suatu batuan, maka harga permeabilitas akan semakin kecil.
6. Clays content.
Semakin banyak mengandung clay, maka semakin kecil permeabilitas batuan tersebut.

3. Saturasi

Saturasi adalah perbandingan kuantitas (volume) suatu fluida dengan pori-pori batuan tempat fluida tersebut berada. Misalnya, saturasi air dalam suatu source rock adalah besarnya volume air dibanding volume total pori-pori batuan tersebut. (Catatan: Pada umumnya saturasi dihitung berdasarkan volume pori-pori efektif. Hal ini karena adanya isolated pore yang tidak berpengaruh pada produktivitas reservoir.) Sehingga, dapat dikatakan bahwa saturasi adalah berapa persen bagian dari suatu pori yang terisi fluida. Karena saturasi merupakan perbandingan/persentase, maka secara matematis saturasi tidak memiliki satuan. Saturasi dilambangkan dengan Sw untuk air, So untuk minyak, dan Sg untuk gas. Karena tidak mungkin ada pori-pori yang kosong oleh fluida (vakum) maka Sw+So+Sg=1. Secara umum ada 2 cara untuk menentukan saturasi, yaitu dengan analisis laboratorium atas sampel core dari reservoir, dan dengan log. Secara matematis dapat ditulis = Volume fluida / volume rongga, terminologi nya :

·         Bulk Volume Moveable BVM = fraksi rongga batuan yang ditempati oleh
fluida yang bisa mengalir

·         Bulk Volume Irreducible BVI = fraksi rongga batuan yang ditempati
oleh air terikat gaya kapiler

·         Clay Bound Water CBW = air yang terikat secara elektrostatis di
permukaan butiran mineral lempung

4. Wettabilitas

Wettabilitas didefinisikan sebagai suatu kecenderungan dari adanya fluida lain yang tidak saling mencampur. Apabila dua fluida bersinggungan dengan benda padat, maka salah satu fluida akan bersifat membasahi permukaan benda padat tersebut, hal ini disebabkan adanya gaya adhesi. Dalam system minyak-air, benda padat. Suatu cairan yang dikatakan membasahi zat padat jika tegangan adhesinya positif (q <> 90o), berarti batuan bersifat oil wet. Pada umumnya, reservoir bersifat water wet, sehingga air cenderung untuk melekat pada permukaan batuan, sedangkan minyak akan terletak diantara fasa air.

Referensi
1. http://maikhsani.blogspot.com/2010/09/petrofisik-1st-week.html?showComment=1332679574220#c8564143643052177994
2. http://www.kaskus.us/showthread.php?t=8828402
3. http://utomoas.wordpress.com/2011/04/14/petrofisika/
4. http://migasnet03aditiya771.blogspot.com/2009_05_01_archive.html