Aplikasi Injeksi Polimer Untuk Enhanced Oil Recovery (EOR)

Aplikasi EOR untuk meninkatkan produksi migas

Aplikasi EOR untuk meninkatkan produksi migas

Secara umum proses perolehan minyak (oil recovery) di reservoir terdiri dari teknik produksi primer (primary oil recovery), teknik produksi sekunder (secondary oil recovery), dan teknik perolehan tersier (tertiary oil recovery.

Pada Teknik produksi primer (primary oil recovery), proses pengeboran pada sumur produksi dilakukan secara natural akibat adanya gaya dorong dari reservoir. Minyak yang terdapat di reservoir mengalir sendiri secara natural melalui jalur pori menuju sumur produksi akibat adanya perbedaan tekanan yang tinggi, yang berasal dari gaya pengembangan batuan dan gas alam, gaya gravitasi, gaya apung dari air dan gaya tolak menolak akibat pemadatan batuan reservoir.  Efisiensi pada primary oil recovery tergantung pada tekanan natural di dalam reservoir minyak.

Teknik produksi sekunder (secondary oil recovery) dilakukan ketika produksi minyak menurun akibat terjadinya penurunan tekanan reservoir.1 Teknik secondary oil recovery dapat dilakukan dengan menginjeksikan fluida seperti air dan/atau gas ke dalam reservoir untuk meningkatkan tekanan dan volume efisiensi penyapuan minyak di dalam reservoir. Berdasarkan jalur injeksi gas menuju reservoir, metode injeksi gas dapat dibagi menjadi tiga kategori, yaitu pemulihan tekanan, pertahanan tekanan, dan gas pendorong.

Dalam metode pemulihan tekanan, gas diinjeksikan ke formasi (hidrokarbon yang terbentuk di sekitar reservoir) melalui satu sumur, sedangkan sumur produksi lainnya  ditutup sampai tekanan pulih di sepanjang reservoir. Dalam metode pertahanan tekanan, gas yang berasal dari sumur produksi ditekan dan diinjeksikan ke sumur tertentu sebelum tekanan reservoir seluruhnya habis. Dalam metode ini, beberapa sumur dioperasikan sebagai sumur injeksi, dimana yang lain dioperasikan sebagai sumur produksi. Selain gas, air juga biasa digunakan dalam metode pertahanan tekanan, dimana air diinjeksikan ke sumur produksi melalui sumur injeksi dan air akan mendorong minyak melalui batuan reservoir menuju sumur produksi, metode ini biasa disebut dengan water flooding. Dalam metode pendorong gas, gas diinjeksi ke reservoir di bawah tekanan dan aliran gas kontinu dipertahankan dari sumur injeksi ke sumur produksi. Aliran gas mendorong minyak dalam bentuk film atau gelembung gas menuju sumur produksi.

Teknik produksi tersier (tertiary oil recovery) dilakukan karena teknik primary oil recovery dan secondary oil recovery belum dapat memproduksi minyak dari reservoir secara optimal (kurang dari 40%)2 dan masih banyak minyak yang tertinggal di reservoir. Teknik produksi tersier atau yang dikenal dengan istilah enhanced oil recovery (EOR) dilakukan dengan menginjeksikan fluida khusus, terdiri atas teknik injeksi termal, proses pelarutan gas dalam minyak (miscible gases), dan teknik kimiawi

Pada teknik injeksi termal biasanya fluida bertemperatur tinggi, seperti air panas (water injection) atau uap air (steam injection) diinjeksikan ke dalam formasi untuk menurunkan viskositas minyak sehingga mudah mengalir dan diharapkan tekanan reservoir naik dan minyak akan terdorong ke sumur produksi. Teknik injeksi termal dapat meningkatkan efisiensi penyapuan minyak di reservoir. Pada proses pelarutan biasanya digunakan fluida pendorong (gas hidrokarbon, CO2, nitrogen) yang akan bercampur dengan minyak yang diproduksi. Pada teknik kimiawi digunakan bahan kimia (polimer atau surfaktan) yang diinjeksikan ke dalam reservoir untuk mengubah sifat dari minyak agar mudah mengalir ke sumur produksi. Teknik kimiawi (polimer atau surfaktan) dapat meningkatkan efisiensi penyapuan dan efisiensi pendesakan minyak di reservoir. Surfaktan dapat menurunkan tegangan antarmuka antara minyak dan air, sehingga mampu membawa minyak yang berada pada pori batuan ke sumur produksi, sedangkan polimer dapat menaikkan viskositas fluida sehingga dapat mendorong minyak dengan lebih optimal.

1. Apa itu Injeksi Polimer

Injeksi polimer merupakan salah satu teknik kimiawi yang digunakan dalam proses perolehan minyak atau enhanced oil recovery (EOR). Injeksi polimer banyak digunakan dalam teknik EOR karena teknik aplikasinya relatif sederhana dan recovery yang didapat relatif besar dibandingkan dengan injeksi air secara konvensional. Dalam proses produksi dengan injeksi air biasanya sering terjadi fenomena air mengalir terlebih dahulu daripada minyak secara tidak merata dan biasanya terjadi pada reservoir yang heterogen.

Polimer dapat meningkatkan viskositas fluida (air) dan berperan dalam mendorong dan mendesak minyak supaya lebih optimal. Injeksi polimer dapat menurunkan mobilitas fluida dan meningkatkan viskositasnya. Polimer yang terlarut dalam air digunakan sebagai viscosifying agent yang dapat mengontrol mobilitas fluida injeksi (water base) untuk meningkatkan efisiensi penyapuan. Polimer mengurangi efek negatif karena adanya variasi permeabilitas dan rekahan dalam reservoir heterogen. Injeksi polimer terdiri atas beberapa tahap, yaitu preflush (pengondisian reservoir), additional oil recovery (oil Bank), injeksi larutan polimer untuk mengontrol mobilitas fluida, injeksi air bebas mineral (fresh water buffer) untuk melindungi polimer, dan injeksi fluida pendorong (driving fluid) berupa air. Gambaran sistem Injeksi Polimer dapat di lihat di bawah ini

Gambaran Sistem Injeksi Polimer

Gambaran Sistem Injeksi Polimer

Dalam produksi minyak dengan menggunakan teknik EOR, polimer berperan sebagai berikut di antaranya :
1. Sebagai agen untuk meningkatkan performa air yang diinjeksikan ke reservoir dengan cara menghalangi daerah yang memiliki konduktivitas tinggi.
2. Sebagai agen pengikat silang (cross-linked) di daerah konduktivitas tinggi di dalam sumur di reservoir. Dalam proses ini polimer diinjeksikan dengan suatu kation logam anorganik yang akan dicross-link sehingga molekul polimer akan mengeliling permukaan logam tersebut.
3. Sebagai agen untuk memurunkan mobilitas air atau rasio mobilitas air-minyak (water-oil).

2. Pemanfaat Injeksi Polimer untuk EOR

Karakteristik polimer yang dapat diaplikasikan dalam teknik EOR di antaranya harus larut dalam air, memiliki viskositas yang tinggi pada konsentrasi yang rendah, memiliki ketahanan termal yang baik (tidak terdegradasi pada suhu tinggi), dan juga memiliki kestabilan mekanik, dan salinitas yang baik.1 Ada dua jenis polimer yang dapat digunakan dalam aplikasi EOR yaitu polimer sintetis seperti hydrolized polyacrylamide (HPAM) dan biopolimer seperti polisakarida dan turunannya misalnya xanthan gum, kitosan, selulosa, sodium carboxymethyl cellulose (CMC), dan hydroxyl ethyl cellulose (HEC).

Pemanfaatan Polimer untuk EOR

Pemanfaatan Polimer untuk EOR

Alasan lebih banyak dipakainya polimeruntuk EOR adalah:
a. identik dengan waterflooding
b. teknik aplikasinya relative sederhana
c. biaya yang diperlukan relative kecil
d. recovery yang didapat relative besar.
Polimer yang baik harus memiliki karakteristik berikut, yaitu :
1. Tidak memiliki ikatan -O- di rantai utama (backbone) untuk meningkatkan stabilitas termal
2. Memiliki gugus ionik hidrofilik yang bermuatan negatif untuk mengurangi absorpsi polimer pada permukaan batuan
3. Memiliki viskositas yang tinggi
4. Memiliki gugus hidrofilik nonionik untuk meningkatkan ketahanan terhadap zat kimia.

Polimer turunan selulosa yang sering digunakan untuk aplikasi EOR adalah carboxymethyl cellulose (CMC) dan hydroxyl ethyl cellulose (HEC) dan xanthan gum. HEC dan CMC memiliki ketahanan yang baik terhadap shear rate dan temperatur yang tinggi. Xanthan gum memiliki ketahanan termal yang baik karena strukturnya yang komplek akibatnya penurunan viskositas xanthan gum sangat kecil seiring dengan meningkatnya temperatur. Xanthan gum juga memiliki ketahanan terhadap salinitas yang baik sehingga xanthan lebih sering dipakai dalam aplikasi EOR dibandingkan polimer lain meskipun harganya mahal. Jenis polimer lain yang bisa digunakan untuk aplikasi EOR adalah poliakrilat yang memiliki ketahanan terhadap shear rate dan memiliki kestabilan termal yang lebih baik dibandingkan polimer lainnya, namun ketahanan terhadap salinitas rendah akibat adanya gugus karboksil.

Tahapan Polymer flooding:
a. Pre flush (pengkondisian reservoir)
b. Oil bank (Recovery target)
c. Polymer solution (mobility control)
d. Fresh Water buffer (Polymer protection)
e. Driving Fluid (water)
Faktor yang mempengaruhi kualitas polymer:
a. Salinity
Tingkat keasaman suatu reservoir. Hal ini bisa merusak ikatan kimia polymer
b. Hardness
Jumlah kation dalam campuran polymer dan reaksi dengan fluida di reservoir

Satu Balasan ke Aplikasi Injeksi Polimer Untuk Enhanced Oil Recovery (EOR)

  1. Hardy Kusuma mengatakan:

    gan kalau proyek injeksi polimer ini sudah diterapkan di lapangan mana saja ya di indonesia? mohon balasannya. thank’s

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: