340221_340126_bab 4

4.5. HASIL PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN 4.5.1. Hasil Percobaan 1. Pengukuran Permeabilitas Absolut dengan Gas Permeameter a. Panjang core (L)

= 2,5 cm

Luas penampang core (A)

= 4 cm2

Beda tekanan (∆P)

= 0,25 atm

Flow Reading

= 21 cm

Laju aliran (Qg)

= 7 cc/sec

Viskositas gas (µg)

= 1,8 x 10-6 cp

b. Panjang core (L)

= 2,5 cm

Luas penampang core (A)

= 4 cm2

Beda tekanan (∆P)

= 0,5 atm

Flow Reading

= 26 cm

Laju aliran (Qg)

= 9,6 cc/sec

Viskositas gas (µg)

= 1,8 x 10-6 cp

c. Panjang core (L)

= 2,5 cm

Luas penampang core (A)

= 4 cm2

Beda tekanan (∆P)

= 1,00 atm

Flow Reading

= 34 cm

Laju aliran (Qg)

= 1,2 cc/sec

Viskositas gas (µg)

= 1,8 x 10-6 cp

2. Pengukuran Permeabilitas dengan Liquid Permeameter Beda tekanan (∆P)

=

1

atm

Diameter core

=

2,2

cm

Panjang core (L)

=

3,3

cm

Luas core (A)

=

3,8

cm2

Viskositas liquid

=

1

cp

Waktu alir

=

173

detik

Volume liquid

=

50

ml

4.5.2. Perhitungan 1. Dengan Gas Permeameter a. Permeabilitas (K) • Pada ∆P = 0,25 atm, Qg = 1,8 cc / detik Permeabilitas (K1)

= =

μg. Qg . L

A . P 0,0000018 x 7 x 2,5 4 x 0,25

= 0,0000315 darcy • Pada ∆P = 0,5 atm, Qg = 2,8 cc / detik Permeabilitas (K1)

μg. Qg . L

=

A . P

=

0,0000018 x 9 x 2,5 4 x 0,5

= 0,0000216 darcy • Pada ∆P = 1 atm, Qg = 3,9 cc / detik Permeabilitas (K1)

= =

μg. Qg . L

A . P 0,0000018 x 1,2 x2,5 4x1

= 1,35 x 10-6 darcy a. Klikenberg Effect 𝑃𝑚 =

𝑃𝑖𝑛𝑙𝑒𝑡 +𝑃𝑜𝑢𝑡𝑙𝑒𝑡 2

=

∆𝑃+1 2

, Poutlet = 1 atm

• ΔP= 0,25 atm 𝑃𝑚1 = 1 𝑃𝑚1

∆𝑃 + 1 0,25 + 1 = = 0,625 𝑎𝑡𝑚 2 2

1

= 0,625 = 1,6 atm-1

• ΔP= 0,5 atm 𝑃𝑚2 = 1 𝑃𝑚2

1

= 0,75 = 1,3 atm-1

∆𝑃 + 1 0,5 + 1 = = 0,75 𝑎𝑡𝑚 2 2

• ΔP= 1 atm 𝑃𝑚3 = 1

∆𝑃 + 1 1 + 1 = = 1 𝑎𝑡𝑚 2 2

1

𝑃𝑚3

= 1 = 1atm-1

Kemudian didapatkan persamaan berdasarkan grafik k vs 1/Pm : y = 0,00005x – 0,00005 dimana : y = mx + c 𝑦

tan  =𝑥 = m = 0,00005 K abs = c = - 0,00005 b=

tan  𝑐

=

0,00005 −0,00005

= -1

b. Menghitung Kreal (K*) o Pada tekanan 0,25 atm b

= k (1+ ∆P)

k*

-1

= -0,00005 (1+ 0,25) = 0,00003 Darcy

o Pada tekanan 0,5 atm = k (1+

k*

b ∆P

)

= -0,00005 (1+

-1 0,5

)

= 0,0000167 Darcy

o Pada tekanan 1 atm b

= k (1+ ∆P)

k*

maka, kaverage=

-1

= -0,00005 (1+ 1 )

0,00003+0,0000167+0 3

= 0,0000156 Darcy

b. Dengan Liquid Permeameter Padatekanan 1 atm K=

μVL A t ΔP

(1) (50) ( 3,3 )

= (3,8) (173)

(1)

= 0 Darcy

= 0,251 Darcy

4.7. Pembahasan Praktikum minggu ini berjudul “Pengukuran Permeabilitas”. Tujuan dari praktikum ini adalah supaya praktikan dapat menentukan nilai permeabilitas absolut pada suatu core dengan liquid permeameter dan gas permeameter. Permeabilitas adalah kemampuan batuan untuk mengalirkan fluida dalam media berpori. Permeabilitas dibagi menjadi tiga, yaitu permeabilitas absolut, permeabilitas efektif dan permeabilitas relatif. Permeabilitas absolut adalah kemampuan batuan untuk mengalirkan fluida yang terdiri dari satu fasa dalam media berpori. Permeabilitas efektif adalah kemampuan batuan untuk mengalirkan fluida yang memiliki lebih dari satu fasa dalam media berpori. Sedangkan permeabilitas relatif adalah perbandingan antara permeabilitas efektif dengan permeabilitas absolut. Besarnya porositas mempengaruhi besarnya permeabilitas, bukan porositas absolut yang memperngaruhi permeabilitas melainkan porositas efektif, karena tidak semua porositas itu berhubungan sedangkan fluida hanya dapat mengalir pada pori-pori batuan yang berhubungan. Selain itu, porositas yang terbentuk akibat rekahan juga mempengaruhi nilai permeabilitas batuan, karena porositas akibat rekah dapat mengalirkan fluida sehingga dapat memperbesar nilai permeabilitas. Besarnya viskositas tidak mempengaruhi besarnya permeabilitas, kalau dilihat dari pengertiannya saja sudah tidak ada korelasi antara viskositas dengan permeabilitas. Apabila viskositas mempengaruhi permeabilitas, maka apabila suatu batuan dialiri oleh fluida yang mempunyai viskositas yang berbeda maka permeabilitasnya juga berbeda sedangkan sifat fisik batuan itu tidak dipengaruhi oleh fluida. Viskositas fluida lebih berpengaruh dengan besarnya laju alir yang dihasilkan. Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah liquid permeameter dan gas permeameter. Prinsip kerja dari kedua alat ini sama, yaitu mengalirkan fluida alam media berpori. Perbedaannya terletak pada fluida yang dialirkan. Fluida yang dipakai pada Liquid permeameter adalah air, sedangkan gas permeameter menggunakan fluida nitrogen karena nitrogen tidak mengikat ataupun terikat oleh pori-pori batuan. Percobaan ini didasarkan pada percobaan Darcy dalam menentukan permeabilitas. Permeabilitas 1 Darcy memiliki pengertian yaitu batuan

dengan panjang 1 cm, memiliki luas 1 cm2, berviskositas 1 cp, kemudian gradien tekanan sebesar 1 atm, maka mempunyai laju alir sebesar 1 cc/sec. Hasil percobaan dari gas permeameter harus dikoreksi dengan menggunakan Klinkenberg. Klinkenberg adalah faktor pengoreksi nilai permeabilitas mula – mula agar diperoleh harga permeabilitas yang sebenarnya, dimana hanya berlaku pada pengukuran permeabilitas gas. Klinkenberg Effect atau Gas Slippage Effect merupakan fenomena dimana jalur gas mengalir (mean free path) lebih besar dari pada diameter pori/ kapiler yang dilalui oleh molekul gas sehingga enrgi kinetik digunakan untuk perpindahan molekul gas melalui pipa kapiler, dan terjadinya slip antara molekul gas dengan dinding pori / kapiler. Slippage ini mengakibatkan molekul gas bergerak lebih cepat pada pori / kapiler pada arah perpindahannya sehingga data permeabilitas terhadap gas yang didapat lebih besar dari pada permeabilitas absolutnya. Dari percobaan yang telah dilakukan dengan liquid permeameter diperoleh permeabilitas sebesar 0,251 Darcy, sedangkan dengan gas permeameter yang telah dikoreksi dengan Klinkenberg diperoleh permeabilitas sebesar 0,0000156 Darcy. Berdasarkan hasil yang diperoleh, nilai permeabilitas pada liquid permeameter termasuk kedalam kategori very good, sedangkan pada gas permeameter termasuk kedalam kategori tight. Aplikasi lapangan dari percobaan kali ini adalah untuk menentukan potensi suatu sumur dengan besarnya permeabilitas. Selain itu juga dapat digunakan untuk menghitung laju alir produksi suatu sumur dan Productivity Index (PI) yang kemudian digunakan untuk membuat kurva IPR (Index Productivity Rate).

4.8. Kesimpulan Berdasarkan perhitungan dan pembahasan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Permeabilitas adalah kemampuan batuan untuk mengalirkan fluida dalam media berpori. 2. Besarnya permeabilitas dipengaruhi oleh porositas efektif dan porositas akibat rekahan-rekahan, dan tidak dipengaruhi oleh viskositas. Viskositas lebih berpengaruh pada besarnya laju alir fluida. 3. Prinsip kerja dari liquid permeameter dan gas permeameter adalah mengalirkan fluida melalui media berpori. Fluida yang digunakan dalah air dan gas. 4. Dari perhitungan didapatkan : •

Permeabilitas pada liquid permeameter : 0,251 Darcy

•

Permeabilitas pada gas permeameter

: 0,0000156 Darcy

5. Aplikasi lapangan dari percobaan kali ini adalah untuk menentukan potensi suatu sumur dengan besarnya permeabilitas. Selain itu juga dapat digunakan untuk menghitung laju alir produksi suatu sumur dan Productivity Index (PI) yang kemudian digunakan untuk membuat kurva IPR (Index Productivity Rate).