teori dasar logging

Kategori: oil and gas
Diposting oleh wulan_munir pada Sabtu, 07 April 2012
[307 Dibaca] [0 Komentar]Post to TwitterPost to Facebook

BAB III

TEORI DASAR LOGGING

 

 

Logging merupakan metode pengukuran besaran-besaran fisik batuan reservoir terhadap kedalaman lubang bor. Sesuai dengan tujuan logging yaitu menentukan besaran-besaran fisik batuan reservoir (porositas, saturasi air formasi, ketebalan formasi produktif, lithologi batuan) maka dasar dari logging itu sendiri adalah sifat-sifat fisik atau petrofisik dari batuan reservoir itu sendiri, yaitu sifat listrik, sifat radioaktif, dan sifat rambat suara (gelombang) elastis dari batuan reservoir.

3.1. Jenis-Jenis Logging

            Berdasarkan kemampuan, kegunaan, dan prinsip kerja maka jenis logging ini dibagi menjadi log listrik, log radioaktif, log sonic, dan log caliper.

3.1.1. Log Listrik

            Log listrik merupakan suatu plot antara sifat-sifat listrik lapisan yang ditembus lubang bor dengan kedalaman. Sifat-sifat ini diukur dengan berbagai variasi konfigurasi elektrode yang diturunkan ke dalam lubang bor. Untuk batuan yang pori-porinya terisi mineral-mineral air asin atau clay maka akan menghantarkan listrik dan mempunyai resistivity yang rendah dibandingkan dengan pori-pori yang terisi minyak, gas maupun air tawar. Oleh karena itu lumpur pemboran yang banyak mengandung garam akan bersifat konduktif dan sebaliknya.

            Untuk formasi clean sand yang mengandung air garam, tahanan formasinya dapat dinyatakan dengan suatu faktor tahanan formasi (F), yang dinyatakan dengan persamaan :

            Ro = F x Rw     ………………………………………………………. (3-1)

dimana :

            F  = faktor formasi

            Ro = tahanan formasi dengan saturasi air formasi 100 %

            Rw = tahanan air garam (air formasi)

            Hubungan antara tahanan formasi, porositas dan faktor sementasi dikemukakan oleh G.E. Archie dan Humble sebagai berikut :

Ø  Persamaan Archie   : F = ?-m  ………………….……….……… (3-2)

Ø  Persamaan Humble :  F = 0,62 x ?-2,15 ……….………………... (3-3)

dimana :

m = faktor sementasi batuan

F = faktor formasi

? = porositas

Resistivity Index (I) adalah perbandingan antara tahanan listrik batuan sebenarnya (Rt) dengan tahanan yang dijenuhi air formasi 100 % (Ro), yaitu sesuai dengan persamaan berikut :

            ………………………………………………………. (3-4)

dimana :

            n = eksponen saturasi, untuk batupasir besarnya sama dengan 2.

            Untuk formasi clean sand, terdapat hubungan antara saturasi air formasi (Sw), porositas (?), tahanan formasi sebenarnya (Rt), tahanan air formasi (Rw) serta eksponen saturasi (n). Secara matematis hubungan ini dapat dinyatakan sebagai berikut :

             ……………………….…… (3-5)

Pada umumnya log listrik dapat dibedakan menjadi dua jenis:

Ø  Spontaneous Potensial Log (SP Log)

Ø  Resistivity Log

3.1.1.1. Spontaneous Potensial Log (SP Log)

            Kurva spontaneous potensial (SP) merupakan hasil pencatatan alat logging karena adanya perbedaan potensial antara elektroda yang bergerak dalam lubang sumur dengan elektroda tetap di permukaan terhadap kedalaman lubang sumur.

            Spontaneous potensial ini merupakan sirkuit sederhana yang terdiri dari dua buah elektroda dan sebuah galvanometer. Sebuah elektroda (M) diturunkan kedalam lubang sumur dan elektroda yang lain (N) ditanamkan di permukaan. Disamping itu masih juga terdapat sebuah baterai dan sebuah potensiometer untuk mengatur potensial diantara kedua elektroda tersebut. Bentuk defleksi positif ataupun negatif terjadi karena adanya perbedaan salinitas antara kandungan dalam batuan dengan lumpur. Bentuk ini disebabkan oleh karena adanya hubungan antara arus listrik dengan gaya-gaya elektromagnetik (elektrokimia dan elektrokinetik) dalam batuan. Gambaran skematis dari gejala SP pada formasi degan resistivity tinggi dapat dilihat pada gambar 3.1.

 

           

 

Gambar 3.1. Gambaran Skematis dari Gejala SP pada Formasi dengan Resistivity Tinggi

(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8, Jakarta, 1 Mei 1997)

 

Adapun komponen elektromagnetik dari SP tersebut adalah sebagai berikut:

A.    Elektrokimia, dibagi menjadi dua bagian,yaitu:

Ø  Membran Potensial, terjadi karena adanya struktur dan muatan maka lapisan shale bersifat permeable terhadap kation Na+ dan kedap terhadap anion Cl-. Jika lapisan shale memisahkan dua larutan yang mempunyai perbedaan konsentrasi NaCl, maka kation Na+ bergerak menembus shale dari larutan yang mempunyai konsentrasi tinggi ke larutan yang mempunyai konsentrasi rendah, sehingga terjadi suatu potensial.

Ø  Liquid Junction Potential, terjadi karena adanya perbedaan salinitas antara air filtrat dengan air formasi, sehingga kation Na+ dan ion Cl- dapat saling berpindah selama ion Cl- mempunyai mobilitas yang lebih besar dari Na+, maka terjadi aliran muatan negatif Cl- dari larutan yang berkonsentrasi tinggi ke larutan yang berkonsentrasi rendah.

B.     Elektrokinetik

Potensial elektrokinetik merupakan hasil suatu aliran elektrolit yang melewati unsure-unsur dalam media berpori. Besarnya elektrokinetik ini tergantung dari perbedaan tekanan yang menghasilkan aliran dan tahanan dari elektrolit pada suatu media porous. Potensial elektrolit disini dapat diabaikan karena pada umumnya perbadaan tekanan hidrostatik lumpur dengan tekanan formasi tidak begitu besar dan untuk lapisan shale pengaruh filtrasi dari alir lumpur kecil.

Jika pengaruh SP log melalui lapisan cukup tebal dan kondisinya bersih dari clay, maka defleksi kurva SP akan mencapai maksimum. Defleksi SP yang demikian disebut statik SP atau SSP, yang dapat dituliskan dalam persamaan sebagai berikut:

          ……………..………………………………… (3-6)

       dimana  :

              SSP     =  statik spontaneous potensial, mv

              Kc        =  konstanta lithologi batuan

                          = , dalam oF

                          = , dalam oC

              Rmfeq    =  tahanan filtrat air lumpur, ohm-m

              Rweq     =  tahanan air formasi, ohm-m

               SP log berguna untuk mendeteksi lapisan-lapisan yang porous dan permeabel, menentukan batas-batas lapisan, menentukan harga tahanan air formasi (Rw) dan dapat juga untuk korelasi batuan dari beberapa sumur di dekatnya.

               Defleksi kurva SP selalu dibaca dari shale base line yang mana bentuk dan besar defleksi tersebut dapat dipengaruhi oleh ketebalan lapisan batuan formasi, tahanan lapisan batuan, tahanan shale dalam lapisan batuan, diameter lubang bor, dan invasi air filtrat lumpur. Satuan ukuran dalam spontaneous potensial adalah millivolt (mv).

3.1.1.2. Resistivity Log (Log Tahanan Jenis)

               Resistivity log adalah suatu alat yang dapat mengukur tahanan batuan formasi beserta isinya, yang mana tahanan ini tergantung pada porositas efektif, salinitas air formasi, dan banyaknya hidrokarbon dalam pori-pori batuan. Gambar resistivity log dapat dilihat pada gambar 3.2.

 

 

Gambar 3.2. Kurva Resistivity Log

(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8, Jakarta, 1 Mei 1997)

A. Normal Log

               Skema rangkaian dasar normal log dapat dilihat pada gambar 3.3, dengan menganggap bahwa pengukurannya pada medium yang mengelilingi electrode-elektrode adalah homogen dengan tahanan batuan sebesar R ohm-meter. Elektroda A dan B merupakan elektroda potensial , sedangkan M dan N merupakan elektroda arus. Setiap potensial (V) ditransmisikan mengalir melingkar keluar melalui formasi den besarnya potensial tersebut adalah:

 

                 …………………………………………………  (3-7)

 dimana:

               R      = tahanan formasi, ohm-m

               i        = intensitas arus konstan dari elektroda A, Amp

           AM       = jarak antara elektroda A dan M, in

               π       = konstanta = 3.14

               Jarak antara A ke M disebut spacing, dimana untuk normal log ini terdiri dari dua spacing, yaitu:

Ø  Short normal device, dengan spacing 16 inchi

Ø  Long normal device, dengan spacing 64 inchi

Pemilihan spacing ini tergantung dari jarak penyelidikan yang dikehendaki. Short normal device digunakan untuk mengukur resistivitas pada zona terinvasi, sedang long normal device digunakan untuk mengukur resistivitas formasi yang tidak terinvasi filtrat lumpur atau true resistivity (Rt).

B. Lateral Log

               Tujuan log ini adalah untuk mengukur Rt, yaitu resistivity formasi yang terinvasi. Skema dasar dari lateral log device dapat dilihat pada gambar 3.4. Alat ini terdiri dari dua elektrode arus A dan B serta dua elektrode potensial M dan N. Jarak spasi M dan N adalah 32 inch, sedang jarak A dan O adalah 18,8 inch. Titik O merupakan titik referensi dari pengukuran terhadap kedalaman, sedangkan elektrode B diletakkan jauh dipermukaan. Arus listrik yang konstan dialirkan melalui elektrode A, sedangkan perbedaan potensial antara M dan N di tempatkan pada permukaan lingkaran yang berpusat di titik A. Perbedaan potensial yang dipindahkan ke elektrode M dan N adalah :

               ..................................................................... (3-8)

Persamaan (3-8) diturunkan dengan anggapan bahwa formasinya homogen dan lapisan cukup tebal. Apabila arus yang diberikan (i) konstan maka besarnya potensial yang dicatat pada referensi O adalah sebanding dengan besarnya resistivitas formasi (R) dengan syarat anggapan tersebut dipenuhi dan pengaruh diameter lubang bor diabaikan.

               Pada kenyataannya nilai resistivity yang dicatat oleh resistivity log adalah resistivity semu bukan resistivity yang sebenarnya (Rt). Hal ini disebabkan pengukuran dipengaruhi oleh diameter lubang bor (d), ketebalan formasi (e), tahanan lumpur (Rm), diameter invasi air filtrat Lumpur (Di), tahanan zone invaded (Ri) dan uninvaded (Rt), tahanan lapisan batuan diatas dan dibawahnya (Rs). Pembacaan yang baik didapatkan dalam lapisan tebal dengan resistivity relative tinggi. Log ini digunakan secara optimal di dalam susunan sand dan shale yang tebal dengan ketebalan dari 10 ft dan range resistivity optimum setara 1-500 ohm-m.

              

Gambar 3.3. Skema Rangkaian Dasar Normal Log

(”Resistivity Measurement Tools”, Schlumberger, October 1984)

 

Gambar 3.4. Skema Rangkaian Dasar Lateral Log

(”Resistivity Measurement Tools”, Schlumberger, October 1984)

              

C. Induction Log                                                                     

            Pengukuran tahanan listrik menggunakan log resistivity memerlukan lumpur yang konduktif sebagai penghantar arus dalam formasi. Oleh sebab itu tidak satu pun peralatan pengukuran resistivity diatas dapat digunakan pada kondisi lubang bor kosong, terisi minyak, gas, oil base mud dan fresh water serta udara. Untuk mengatasi ini maka dikembangkan peralatan terfokuskan yang dapat berfungsi dalam kondisi tersebut. Rangkaian peralatan dari dasar Induction log secara skematis dapat dilihat pada gambar 3.5.

            Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut, arus bolak-balik dengan frekuensi tinggi ( 20000 cps) yang mempunyai intensitas konstan dialirkan melalui transmitter coil yang ditempatkan pada insulating sehingga menimbulkan arus induksi didalam formasi. Medan magnet ini akan menimbulkan arus berputar yang akan menginduksi potensial dalam receiver coil. Coil kedua ini ditempatkan pada mandrel yang sama dengan jarak tertentu dari coil pertama. Besarnya signal yang dihasilkan receiver akan diukur dan dicatat di permukaan yang besarnya tergantung pada konduktivitas formasi yang terletak diantara kedua coil tersebut. Nilai konduktifitas formasi (Cf) berbanding terbalik dengan nilai resistivity.

 

 

Gambar 3.5. Skema Rangkaian Dasar Induction Log

(Gatlin, C. :”Petroleum Engineering Drilling and Well Completion”, Prentice Hall Inc., New York, 1962) 

 

            Tujuan utama dari induction log adalah menghasilkan suatu daerah investigasi yang jauh didalam lapisan-lapisan tipis untuk menentukan harga Rt. Induction log dapat diturunkan didalam semua jenis lumpur dengan syarat sumur belum dicasing. Hasil terbaik dari induction log adalah dalam suatu kondisi sebagai berikut, didalam susunan shale dengan Rt lebih kecil dari 100 ohm-m dan ketebalan lapisan lebih besar dari 20 m, Rxo lebih besar dari Rt dan jika Rxo lebih kecil dari Rt maka induction log akan kurang memberikan hasil yang memuaskan. Induction log tidak sensitif terhadap perubahan Rt bila resistivitynya tinggi. Perbedaan resistivity sekitar 400-500 ohm-m tidak dapat dideteksi. Kondisi yang baik untuk operasi induction log ini adalah menggunakan lumpur yang tidak banyak mengandung garam (Rmf > Rw) serta pada formasi dengan Rt kurang dari 100 ohm-m tapi akan lebih baik lagi jika kurang dari 50 ohm-m.

Induction log ini mempunyai beberapa kelebihan dari log-log sebelumnya, antara lain :

1.      Batas lapisan dapat dideliniasikan dengan baik dan resistivity yang diukur tidak dipengaruhi oleh batas tersebut.

2.      Dalam fresh mud, pengukuran Rt hanya memerlukan koreksi yang sederhana atau tidak memerlukan sama sekali.

3.      Dapat dikombinasikan dengan SP log dan Kurva Normal sehingga dapat melengkapi informasi yang diperoleh.

D. Laterolog (Guard Log)

            Pengukuran dengan laterolog adalah untuk memperkecil pengaruh lubang bor, lapisan yang berbatasan dan pengukuran lapisan yang tipis serta kondisi lumpur yang konduktif atau salt mud.

            Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut (lihat gambar 3.6.), suatu arus Io yang konstan dialirkan melalui elektrode Ao lewat elektrode A1 dan A2 dimana arus tersebut diatur secara otomatis oleh kontak pengontrol sehingga dua pasang elektrode penerima M1M2 dan M’1M’2 mempunyai potensial yang sama. Selisih potensial diukur diantara salah satu elektrode penerima dengan electrode dipermukaan. Jika perbedaan antara potensial pasangan M’1M’2 dan M1M2 dibuat nol, maka tidak ada arus yang mengalir dari Ao. Disini arus listrik dari Ao dipaksa mengalir horizontal kearah formasi.

            Ada beberapa jenis laterolog, yaitu jenis Laterolog 7, Laterolog 3, dan Laterolog 8. Perbedaan dari ketiga jenis laterolog tersebut hanya terdapat pada jumlah elektrodenya, dan ketebalan lapisan yang dideteksi berbeda. Alat ini mengukur harga Rt terutama pada kondisi pengukuran Rt dengan Induction Log mengalami kesulitan (banyak kesalahan). Laterolog ini hanya dapat digunakan dalam jenis lumpur water base mud. Dianjurkan pada kondisi Rt/Rm dan Rt/Rs besar (salt mud, resistivity tinggi yaitu lebih besar dari 100 ohm-m) dan tidak berfungsi di dalam oil base mud, inverted mud, lubang berisi gas, atau sumur sudah dicasing.

 

Gambar 3.6. Skema Alat Laterolog

(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8, Jakarta, 1 Mei 1997)

 

E. Microresistivity Log

            Log ini dirancang untuk mengukur resistivity formasi pada flush zone (Rxo) dan sebagai indikator lapisan porous permeable yang ditandai oleh adanya mud cake. Hasil pembacaan Rxo dipengaruhi oleh tahanan mud cake(Rmc) dan ketebalan mud cake (hmc). Ketebalan dari mud cake dapat dideteksi dari besar kecilnya diameter lubang bor yang direkam oleh caliper log. Alat microresistivity log yang sering digunakan, yaitu: Microlog (ML), Microlaterolog (MLL), Proximity Log (PL), MicroSpherical Focused Log (MSFL).

Ø  Microlog (ML)

Microlog dirancang untuk mengukur secara tepat lapisan tipis dan permeabel, karena dengan pengukuran ini dapat ditentukan secara tepat net pay dalam suatu interval total. Pada prinsipnya microlog menggunakan tiga electrode dengan ukuran kecil yang dipasang didalam lempeng (pad) karet, dengan tujuan agar tetap dapat mengikuti variasi bentuk lubang bor. Alat ini mempunyai tiga electrode yang mempunyai jarak 1 inch. Elektrode-elektrode tersebut yaitu A0, M1, dan M2 yang dipasang pada salah satu baris pada rubber (lihat gambar 3.7.)

 

Gambar 3.7. Skema Posisi Microlog di Dalam Sumur

(”Resistivity Measurement Tools”, Schlumberger, October 1984)

 

            Pada elektrode A0 diberikan arus listrik tertentu kemudian potensialnya diukur pada elektrode M1 dan M2 yang dicatat dipermukaan oleh Galvanometer. Pada saat pengukuran, ketiga elektrode tersebut ditempatkan pada dinding lubang bor dengan menggunakan pegas yang dapat dikembangkan antara 6 inch sampai 16 inch.

            Ada dua sistem pengukuran yang umum dilakukan :

1.      Sistem A0M1M2 yang merupakan short lateral/inverse (R1x1) dengan spacing A0O = 1 ½ inch, dimana O adalah titik tengah antara M1 dan M2. Pada sistem ini arus listrik yang diberikan dari Ao kemudian diukur perbedaan potensialnya pada titik antara elektrode M1 dan M2. Sistem inverse pada intinya mengukur resistivity mud cake pada lapisan permeable.

2.      Sistem A0M2 merupakan micronormal dengan spacing AM2 = 2 inch. Sistem ini mempumyai investigasi pengukuran lebih kurang dua kali lebih jauh dari sistem A0M1M2 dan pada sistem ini arus listrik yang diberikan dari A0 diukur perbedaan potensialnya pada M2. Micronormal digunakan untuk mengukur resistivity dari flush zone (Rxo). Adanya mud cake inilah yang menyebabkan terjadinya pemisahan dari kedua kurva microlog tersebut. Lapisan porous permeable ini ditandai dengan adanya mud cake pada permukaan dinding lubang bor yang dinyatakan oleh munculnya separasi dari dua kurva microlog.

Microlog tidak akan memberikan keterangan yang berarti jika arus yang dipancarkan hanya berada di sekitar mud cake (short circuit). Hal ini dapat terjadi jika resistivity formasi sangat tinggi dan tidak berfungsi pada keadaan oil base mud. Separasi dua kurva positif jika R2” > R1”x1” dan fluida hidrokarbon yang terkandung dalam batuan porous tersebut merupakan hidrokarbon air tawar. Separasi negatif dapat terjadi jika R2” < R1”x1” dan fluida yang terkandung biasanya air asin. Bila SP log tidak menghasilkan kurva yang baik, microlog dapat digunakan untuk menentukan letak lapisan-lapisan yang porous dan permeabel.  

            Kriteria yang harus dipertimbangkan agar pengukuran microlog optimum yang pertama sebagai indikator lapisan porous permeabel didalam susunan sand-shale dengan range tahanan batuan formasi 1 – 200 ohm-m, porositas batuan lebih besar dari 15 %, Rxo/Rmc lebih kecil dari 15, ketebalan mud cake kurang dari ½ inch dan kedalaman invasi lumpur lebih besar atau sama dengan 4 inch.

            Microlog juga bermanfaat dalam memperkirakan porositas, menghitung faktor formasi (F), melokasikan lapisan permeable dan memperkirakan water-oil contact dibawah kondisi tertentu. Dan juga mencarikan batasan yang akurat dari batas lapisan dan deliniasi dari zone produktif dan zone non produktif.

Ø  Microlaterolog (MLL)

Alat ini digunakan untuk menentukan Rxo pada batuan yang keras, dimana lumpur yang digunakan mempunyai kadar garam yang tinggi. Sehingga dengan mengetahui Rxo maka harga F bisa ditentukan berdasarkan F = Rxo/Rmf sehingga selanjutnya besarnya porositas efektif dapat ditentukan. MLL hanya merekam satu kurva yaitu tahanan flush zone (Rxo). Alat ini mempunyai 4 elektrode yaitu sebuah elektrode pusat (Ao) dan 3 elektrode cincin M1, M2, dan A1 yang letaknya konsentris terhadap Ao, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 3.8.

 

Gambar 3.8. Distribusi Arus dan Posisi Elektrode MLL didalam Lubang Bor

(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8, Jakarta, 1 Mei 1997)

 

Cara kerja MLL pada prinsipnya sama dengan laterolog, yaitu sejumlah arus konstan Io yang diketahui intensitasnya dialirkan melalui elektrode pusat Ao dan lainnya dialirkan melalui elektrode paling luar A1. Kemudian arus listrik secara otomatis dan kontinyu diatur sedemikian rupa sehingga perbedaan potensial antara elektrode M1 dan M2 praktis sama dengan nol sehingga tidak ada arus yang mengalir dari Ao tapi dari M1 dan M2. Jadi arus dari Ao dipaksa mengalir horizontal kearah formasi. Resistivity yang diukur adalah sebanding dengan potensial yang dicatat.

MLL hanya dapat digunakan dalam kondisi water base mud khususnya salt mud, dan tidak berfungsi didalam oil base mud, inverted emulsion mud serta keadaan lubang bor yang terisi gas atau sudah dicasing. Jika invasi lumpur dangkal (kurang dari 4 inch) MLL mungkin mengukur tahanan batuan zone uninvaded (Rt) karena MLL digunakan untuk daerah penyelidikan sampai 4 inch. Ketebalan mud cake juga mempengaruhi pembacaan harga Rxo.

Ø  Proximity Log (PL)

Proximity Log pada prinsipnya adalah sama dengan ML ataupun MLL, akan tetapi PL dirancang untuk mengukur daerah yang lebih dalam lagi yaitu pada penyelidikan 16 inch dan tidak tergantung pada ketebalan mud cake yang terbentuk.

Proximity Log mempunyai beberapa karakteristik, yaitu: dapat mengukur Rxo tanpa dipengaruhi oleh mud cake sampai ketebalan mud cake ¾ - 1 inch, mempunyai radius investigasi yang lebih besar dari ML maupun MLL, kurang sensistif terhadap ketidakhomogenan lubang bor, biasanya alat ini diturunkan bersama-sama dengan ML untuk mendeteksi adanya mud cake.

            Dalam pembacaan PL banyak dipengaruhi oleh besarnya harga tahanan batuan zone uninvaded (Rt). Oleh karena itu harus diadakan koreksi. Hasil pembacaan proximity log (RPL) dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :

            RPL  ………………………………..……….. (3-9)

dimana J adalah faktor pseudogeometric dari zone invaded. Harga J merupakan fungsi dari diameter invasi (Di). Sebagai harga pendekatan, jika Di > 40 inch harga J mendekati 1 (satu). Jika Di < 40 inch maka harga  RPL berada diantara Rxo dan Rt, biasanya lebih mendekati harga Rxo. PL akan mengukur Rt jika invasi filtrat lumpur sangat dangkal, sehingga secara praktis harga RPL = Rt. Operasi pengukuran dengan alat ini akan memperoleh hasil yang optimum pada kondisi batuan invaded karbonat atau sand, range tahanan batuannya 0.5 – 100 ohm-m, invasi lumpur dalam, dan ketebalan mud cake lebih kecil dari ¾ inch.

Ø  MicroSpherical Focused Log (MSFL)

MSFL biasanya di-run bersama dengan alat log induksi atau laterolog. Serupa dengan alat microlog, pengukuran terhadap MSFL dibuat dengan sebuah bantalan elektroda khusus yang ditekan ke dinding lubang bor dengan batuan sebuah kaliper. Pada bantalan tersebut dipasang suatu rangkaian bingkai logam yang konsentrik (lihat gambar 3.9.) disebut elektroda yag mempunyai fungsi memancarkan, mengfokuskan, dan menerima kembali arus istrik yang hamper sama dengan cara kerja elektroda laterolog. Bantalan pada MSFL ini kecil dan elektrodenya berdekatan sehingga hanya beberapa inchi dari formasi dekat lubang bor yang diselidiki yang mengakibatkan kita mempunyai suatu pengukuran dari resistivity didaerah rembesan. Pengukuran terhadap diameter lubang bor secara bersamaan oleh caliper yang merupakan bagian tak terpisahkan dari alat MSFL.         

 

 

Gambar 3.9. Penampang Bantalan MSFL

(”Resistivity Measurement Tools”, Schlumberger, October 1984)

 

3.1.2. Log Radioaktif

            Log radioaktif dapat digunakan pada sumur yang dicasing (cased hole) maupun yang tidak dicasing (open hole). Keuntungan dari log radioaktif ini dibandingkan dengan log listrik adalah tidak banyak dipengaruhi oleh keadaan lubang bor dan jenis lumpur. Dari tujuan pengukuran, Log Radioaktif dapat dibedakan menjadi: alat pengukur lithologi seperti Gamma Ray Log, alat pengukur porositas seperti Neutron Log dan Density Log. Hasil pengukuran alat porositas dapat digunakan pula untuk mengidentifikasi lithologi dengan hasil yang memadai.

 

3.1.2.1. Gamma Ray Log

            Prinsip pengukurannya adalah mendeteksi arus yang ditimbulkan oleh ionisasi yang terjadi karena adanya interaksi sinar gamma dari formasi dengan gas ideal yang terdapat didalam kamar ionisasi yang ditempatkan pada sonde. Besarnya arus yang diberikan sebanding dengan intensitas sinar gamma yang bersangkutan.

            Didalam formasi hampir semua batuan sedimen mempunyai sifat radioaktif yang tinggi, terutama terkonsentrasi pada mineral clay. Formasi yang bersih (clean formasi) biasanya mengandung sifat radioaktif yang kecil, kecuali lapisan tersebut mengandung mineral-mineral tertentu yang bersifat radioaktif atau lapisan berisi air asin yang mengandung garam-garam potassium yang terlarutkan (sangat jarang), sehingga harga sinar gamma akan tinggi.

            Dengan adanya perbedaan sifat radioaktif dari setiap batuan, maka dapat digunakan untuk membedakan jenis batuan yang terdapat pada suatu formasi. Selain itu pada formasi shaly sand, sifat radioaktif ini dapat digunakan untuk mengevaluasi kadar kandungan clay yang dapat berkaitan dengan penilaian produktif suatu lapisan berdasarkan intrepretasi data logging. Besarnya volume shale dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

             …………………………..…………………... (3-10)

dimana :

            GRlog   = hasil pembacaan GR log pada lapisan yang bersangkutan

            GRmax   = hasil pembacaan GR log maksimal pada lapisan shale

            GRmin  = hasil pembacaan GR log maksimal pada lapisan non shale

            Dengan pertimbangan adanya efek densitas formasi, maka untuk formasi dengan kandungan satu mineral, gamma ray yang terbaca pada log adalah :

             ……………………………………………….…… (3-11)

dimana :

            ρ1           = densitas dari mineral radioaktif

            V1          = volume batuan mineral

            A1            = faktor perimbangan radioaktif dari mineral

                 = konsentrasi berat dari mineral

            Untuk formasi yang mengandung lebih dari satu mineral radioaktif, respon GR adalah penjumlahan dari beberapa mineral tersebut dengan menggunakan persamaan (3-12). Sedangkan untuk formasi dengan kandungan dua mineral radioaktif, densitas dan kekuatannya berbeda, serta keberadaannya dalam jumlah yang berbeda maka GR yang terbaca pada log adalah :

             ……..………………………………..…… (3-12)

persamaan (3-12) diatas dapat disamakan dengan mengalikan dengan ρb sehingga persamaannya dapat ditulis menjadi :

            .GR = B1 V1 + B2 V2  …………………………………………… (3-13)

dimana :

            B1 = ρ1 A1

            B2 = ρ2 A2

            Secara khusus Gamma Ray Log berguna untuk identifikasi lapisan permeabel disaat SP Log tidak berfungsi karena formasi yang resistif atau bila kurva SP kehilangan karakternya (Rmf = Rw), atau ketika SP tidak dapat merekam karena lumpur yang yang digunakan tidak konduktif (oil base mud). Hal tersebut dapat dilihat pada gambar 3.10. Selain itu Gamma Ray Log juga dapat digunakan untuk mendeteksi dan evaluasi terhadap mineral radioaktif (potassium dan uranium), mendeteksi mineral tidak radioaktif (batubara), dan dapat juga untuk korelasi antar sumur.

3.1.2.2. Neutron Log

            Neutron Log direncanakan untuk menentukan porositas total batuan tanpa melihat atau memandang apakah pori-pori diisi oleh hidrokarbon maupun air formasi. Neutron terdapat didalam inti elemen, kecuali hidrokarbon. Neutron merupakan partikel netral yang mempunyai massa sama dengan atom hidrogen.

 

 

 

Gambar 3.10. Respon Gamma Ray pada Suatu Formasi

(Dewan, T.J.:”Essential of Modern Open-Hole Log Interpretation”, Pennwell Publishing Company, Tulsa-Oklahoma, USA, 1983)

 

            Prinsip kerja dari neutron log adalah sebagai berikut, energi tinggi dari neutron dipancarkan secara kontinyu dari sebuah sumber radioaktif yang ditempatkan didalam sonde logging yang diletakkan pada jarak spacing pendek sekitar 10-18 inch dari detektor gamma ray. Pada operasi logging, neutron meninggalkan sumbernya dengan energi tinggi, tetapi dengan cepat akan berkurang karena bertumbukan dengan inti-inti elemen didalam formasi. Semua inti-inti elemen turut serta dalam pengurangan energi ini, tetapi yang paling dominan adalah atom dengan massa atom yang sama dengan neutron yaitu hidrogen. Setelah energi neutron banyak berkurang kemudian neutron tersebut akan menyebar didalam formasi tanpa kehilangan energi lagi sampai tertangkap dan terintegrasi dengan inti-inti elemen batuan formasi, seperti klorine dan silikon. Inti-inti ini akan terangsang untuk memancarkan sinar gamma. Kemudian detektor sinar gamma akan merekam radiasi sinar gamma tersebut.

            Bila kerapatan dialam formasi cukup tinggi, yaitu mengandung air, minyak dan gas atau didalam lapisan shale maka energi neutron akan diperlambat pada jarak yang sangat dekat dengan sumber dan akibatnya hanya sedikit radiasi sinar gamma yang direkam oleh detektor. Hal ini yang menjadi dasar hubungan antara jumlah sinar gamma per detik dengan porositas. Hubungan ini menunjukkan apabila jumlah sinar gamma per detik cukup tinggi maka porositasnya rendah. Proses pelemahan partikel neutron dapat dilihat pada gambar 3.11. Porositas dari neutron log () dalam satuan limestone dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini:

             .....…………………………….…… (3-14)

dimana:

              = porositas terbaca pada kurva neutron log

Terdapat beberapa jenis neutron log yang dapat digunakan, yaitu:

Ø  Thermal neutron log, digunakan secara optimal untuk formasi non shaly yang mengandung liquid dengan porositas antara 1 % – 10 %.

Ø  Sidewall neutron porosity log (SNP), yang mempunyai kondisi optimum pada formasi non shaly yang mengandung liquid dengan porositas kurang dari 30%.

Ø  Compensated neutron log (CNL), merupakan pengembangan dari kedua alat sebelumnya.

3.1.2.3. Density Log

            Tujuan utama dari density log adalah menentukan porositas dengan mengukur density bulk batuan, disamping itu dapat juga digunakan untuk mendeteksi adanya hidrokarbon atau air, digunakan besama-sama dengan neutron log, juga menentukan densitas hidrokarbon (ρh) dan membantu didalam evaluasi lapisan shaly.

 

 

Gambar 3.11. Proses Pelemahan Partikel Neutron

(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8, Jakarta, 1 Mei 1997)

 

            Prinsip kerja density log adalah dengan jalan memancarkan sinar gamma dari sumber radiasi sinar gamma yang diletakkan pada dinding lubang bor. Pada saat sinar gamma menembus batuan, sinar tersebut akan bertumbukkan dengan elektron pada batuan tersebut, yang mengakibatkan sinar gamma akan kehilangan sebagian dari energinya dan yang sebagian lagi akan dipantulkan kembali, yang kemudian akan ditangkap oleh detektor yang diletakkan diatas sumber radiasi. Intensitas sinar gamma yang dipantulkan tergantung dari densitas batuan formasi. Skema rangkaian dasar density log dapat dilihat pada gambar 3.12. Berkurangnya energi sinar gamma tersebut sesuai dengan persamaan:

             ……………………………….............…………. (3-15)

dimana:

            No        = intensitas sumber energi

            Nt        = intensitas sinar gamma yang ditangkap detektor

            ρ          = densitas batuam formasi

            k          = konstanta

            S          = jarak yang ditembus sinar gamma

 

Gambar 3.12. Skema Rangkaian Dasar Density Log

(Dewan, T.J.:”Essential of Modern Open-Hole Log Interpretation”, Pennwell Publishing Company, Tulsa-Oklahoma, USA, 1983)

 

Sinar gamma yang menyebar dan mencapai detektor dihitung dan akan menunjukkan besarnya densitas batuan formasi. Formasi dengan densitas tinggi akan menghasilkan jumlah elektron yang rendah pada detektor. Densitas elektron merupakan hal yang penting disini, hal ini disebabkan yang diukur adalah densitas elektron, yaitu jumlah elektron per cm3. Densitas elektron akan berhubungan dengan densitas batuan sebenarnya, ρb yang besarnya tergantung pada densitas matrik, porositas dan densitas fluida yang mengisi pori-porinya. Kondisi penggunaan untuk density log adalah pada formasi dengan densitas rendah dimana tidak ada pembatasan penggunaan lumpur bor tetapi tidak dapat digunakan pada lubang bor yang sudah di casing. Kurva density log hanya terpengaruh sedikit oleh salinitas maupun ukuran lubang bor.

            Kondisi optimum dari density log adalah pada formasi unconsolidated sand dengan porositas 20 % - 40 %. Kondisi optimum ini akan diperoleh dengan baik apabila operasi penurunan peralatan kedalam lubang bor dilakukan secara perlahan agar alat tetap menempel pada dinding bor, sehingga pada rangkaian tersebut biasanya dilengkapi dengan spring.   

Hubungan antara densitas batuan sebebnarnya dengan porositas dan lithologi batuan dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:

             …………………….....………………………….... (3-16)

dimana:

            ρb            = densitas batuan (dari hasil pembacaan log), gr/cc

ρf            = densitas fluida rata-rata, gr/cc

= 1 untuk fresh water, 1.1 untuk salt water 

ρma         = densitas matrik batuan (dapat dilihat pada tabel III-1), gr/cc

                 = porositas dari density log , fraksi

 

Tabel III-1. Harga Density Matrik Batuan

(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8, Jakarta, 1 Mei 1997)

 

           

            Adanya pengotoran clay dalam formasi akan mempengaruhi ketelitian, oleh karena itu dalam pembacaan ρb perlu dikoreksi. Sehingga persamaan dapat ditulis sebagai berikut:

               ………………….. (3-17)

dimana:

            ρclay      = densitas clay, gr/cc

            Vclay     = volume clay, %

3.1.3. Sonic Log

            Log ini merupakan jenis log yang digunakan untuk mengukur porositas, selain density log dan neutron log dengan cara mengukur interval transite time (Δt), yaitu waktu yang dibutuhkan oleh gelombang suara untuk merambat didalam batuan formasi sejauh 1 ft. Peralatan sonic log menggunakan sebuah transmitter (pemancar gelombang suara) dan dua buah receiver (penerima). Jarak antar keduanya adalah 1 ft.

            Bila pada transmitter dipancarkan gelombang suara, maka gelombang tersebut akan merambat kedalam batuan formasi dengan kecepatan tertentu yang akan tergantung pada sifat elastisitas batuan, kandungan fluida, porositas dan tekanan formasi. Kemudian gelombang ini akan terpantul kembali menuju lubang bor dan akan diterima oleh kedua receiver. Selisih waktu penerimaan ini direkam oleh log dengan satuan microsecond per feet (μsec/ft) yang dapat dikonversikan dari kecepatan rambat gelombang suara dalan ft/sec.

            Interval transite time (Δt) suatu batuan formasi tergantung dari lithologi dan porositasnya. Sehingga bila lithologinya diketahui maka tinggal tergantung pada porositasnya. Pada tabel III-2. dapat dilihat beberapa harga transite time matrik (Δtma) dengan berbagai lithologi.

 

Tabel III-2. Transite Time Matrik untuk Beberapa Jenis Batuan

(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8, Jakarta, 1 Mei 1997)

 

           

Untuk menghitung porositas sonic dari pembacaan log Δt harus terdapat hubungan antara transit time dengan porositas. Seorang sarjana teknik, Wyllie mengajukan persamaan waktu rata-rata yang merupakan hubungan linier antara waktu dan porositas. Persamaan  tesebut dapat dilihat dibawah ini :

             .............................................................................. (3-18)

dimana :

            Δtlog     = transite time yang dibaca dari log, μsec/ft

            Δtf        = transite time fluida, μsec/ft

                        = 189 μsec/ft untuk air dengan kecepatan 5300 ft/sec

            Δtma     = transite time matrik batuan (lihat table III-2), μsec/ft

            ?S       = porositas dari sonic log, fraksi

            Selain digunakan untuk menentukan porositas batuan, Sonic log juga dapat digunakan sebagai indentifikasi lithologi.

3.1.4. Caliper Log

            Caliper log merupakan suatu kurva yang memberikan gambaran kondisi (diameter) dan lithologi terhadap kedalaman lubang bor. Peralatan dasar caliper log dapat dilihat pada gambar 3.13. Untuk menyesuaikan dengan kondisi lubang bor, peralatan caliper log dilengkapi dengan pegas yang dapat mengembang secara fleksibel. Ujung paling bawah dari pegas tersebut dihubungkan dengan rod. Posisi rod ini tergantung pada kompresi dari spring dan ukuran lubang bor.

            Manfaat caliper log sangat banyak, yang paling utama adalah untuk menghitung volume lubang bor guna menentukan volume semen pada operasi cementing, selain itu dapat berguna untuk pemilihan bagian gauge yang tepat untuk setting packer (misalnya operasi DST), interpretasi log listrik akan mengalami kesalahan apabila asumsi ukuran lubang bor sebanding dengan ukuran pahat (bit) oleh karena itu perlu diketahui ukuran lubang bor dengan sebenarnya, perhitungan kecepatan lumpur di annulus yang berhubungan dengan pengangkatan cutting, untuk korelasi lithologi karena caliper log dapat membedakan lapisan permeabel dengan lapisan consolidated.

 

                                              

 

Gambar 3.13. Skema Peralatan Dasar Caliper Log

(Lynch J. S.:”Formation Evaluation”, Harper & Row Publisher, New York, Evanston and London, First Edition, 1962)

 

3.2. Interpretasi Logging

            Lapisan prospek dapat teridentifikasi degan melakukan interpretasi logging. Interpretasi logging ini dibagi menjadi interpretasi kualitatif dan interpretasi kuantitatif. Interpretasi kualitatif dilakukan untuk mengidentifikasi lapisan porous permeabel dan ada tidaknya fluida. Sedangkan interpretasi kuantitatif dilakukan untuk menentukan harga Vclay, Φ, Rfluida, Sw dan permeability batuan. Simbol-simbol yang digunakan dalam interpretasi log dapat dilihat pada gambar 3.14.

3.2.1. Interpretasi Kualitatif

            Setelah selesai melakukan logging maka selanjutnya yang akan dikerjakan adalah melakukan interpretasi terhadap data pengukuran secara kualitatif guna memperkirakan kemungkinan adanya lapisan porous permeabel dan ada tidaknya fluida. Untuk memperoleh hasil yang lebih akurat harus dilakukan pengamatan terhadap log yang kemudian satu sama lainnya dibandingkan. Tujuan dari interpretasi kualitatif adalah identifikasi lithologi dan fluida hidrokarbon yang meliputi identifikasi lapisan porous permeabel, ketebalan dan batas lapisan, serta kandungan fluidanya.

            Penentuan jenis batuan atau mineral didasarkan pada plot data berbagai log porositas, seperti plot antara log density-neutron dan log sonic-neutron. Sedangkan lapisan berpori dapat ditentukan berdasarkan pengamatan terhadap log SP, log resitivity, log caliper, dan log gamma ray. Penentuan jenis lithologi, apakah shale atau batupasir atau batu gamping ataupun merupakan seri pasir shale didasarkan pada defleksi kurva SP, GR, resistivity, dan konduktivitynya. Adapun fluida hidrokarbon dapat ditentukan pada pengamatan log induction dan FDC-CNL dengan berdasarkan sifat air, minyak, atau gas.      

 

 

Gambar 3.14. Simbol-Simbol yang Digunakan pada Interpretasi Log

(“Log Interpretation Charts”, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)

 

 

 

 

3.2.1.1. Identifikasi Lapisan Porous Permeabel

Untuk identifikasi lapisan permeabel dapat diketahui dengan: defleksi SP, separasi resistivity, separasi microlog, caliper log, dan gamma ray log. Adapun masing-masing log diatas dapat diketahui sebagai berikut :

1.      Defleksi SP : bilamana lumpur pemboran mempunyai perbedaan salinitas dengan air formasi (terutama untuk lumpur air tawar), lapisan permeabel umumnya ditunjukkan dengan adanya penambahan defleksi negatif (kekiri) dari shale base line.

2.      Separasi resistivity : adanya invasi dan lapisan permeabel sering ditunjukkan dengan adanya separasi antara kurva resistivity investigasi rendah.

3.      Separasi microlog : proses invasi pada lapisan permeabel akan mengakibatkan terjadinya mud cake pada dinding lubang bor. Dua kurva pembacaan akibat adanya mud cake oleh microlog menimbulkan separasi pada lapisan permeabel dapat dideteksi oleh adanya separasi positif (micro inverse lebih kecil daripada micro normal).

4.      Caliper log : dalam kondisi lubang bor yang baik umumnya caliper log dapat digunakan untuk mendeteksi adanya ketebalan mud cake, sehingga dapat memberikan pendeteksian lapisan permeabel.

5.      Gamma Ray log : formasi mengandung unsur-unsur radioaktif akan memancarkan radioaktif dimana intensitasnya akan terekam pada defleksi kurva gamma ray log, pada umumnya defleksi kurva yang membesar menunjukkan intensitas yang besar adalah lapisan shale/clay, sedangkan defleksi menunjukkan intensitas radioaktif rendah menunjukkan lapisan permeabel.

3.2.1.2.Identifikasi Ketebalan dan Batas Lapisan

            Ketebalan lapisan batuan dibedakan atas dua, yaitu ketebalan kotor (gross thickness) dan ketebalan bersih (net thickness). Ketebalan kotor (gross thickeness) merupakan tebal lapisan yang dihitung dari puncak lapisan sampai dasar lapisan dari suatu lapisan batuan. Sedangkan ketebalan bersih (net thickness) merupakan tebal lapisan yang dihitung atas ketebalan dari bagian-bagian permeabel dalam suatu lapisan.

            Adapun penggunaan kedua jenis ketebalan tersebut juga mempunyai tujuan yang berbeda, dimana pembuatan ketebalan kotor (gross isopach map) adalah untuk mengetahui batas-batas penyebaran suatu lapisan batuan secara menyeluruh, dimana pada umumnya digunakan untuk maksud-maksud kegiatan eksplorasi. Sedangkan penggunaan ketebalan bersih adalah untuk maksud-maksud perhitungan cadangan. Peta yang menggambarkan penyebaran ketebalan bersih disebut peta “net sand isopach”.

            Jenis log yang dapat digunakan untuk menentukan ketebalan lapisan adalah: SP log, kurva resistivity, kurva microresistivity, dan gamma ray log. Adapun dari defleksi kurva log – log  tersebut:

1.      SP log, yang terpenting dapat membedakan lapisan shale dan lapisan permeabel.

2.      Kurva resistivity, alat yang terbaik adalah laterolog dan induction log.

3.      Kurva microresistivity, pada kondisi lumpur yang baik dapat memberikan hasil penyebaran yang  vertikal.

4.      GR log, log ini dapat membedakan adanya shale dan lapisan bukan shale, disamping itu dapat digunakan pada kondisi lubang bor telah dicasing, biasanya dikombinasikan dengan neutron log.

3.2.2.      Interpretasi Kuantitatif

            Didalam analisa logging secara kuantitatif dimaksudkan untuk menentukan lithologi batuan, tahanan jenis air formasi (Rw), evaluasi shaliness, harga porositas (?), saturasi air (Sw), dan permeabilitas (K).

3.2.2.1. Penentuan Lithologi Batuan

A. M-N Plot

Pengeplotan dari tiga data log porositas (log sonic, log neutron, dan log density) untuk interpretasi lithologi dapat dilakukan dengan M-N plot.

Persamaan dari M-N plot ini adalah sebagai berikut:

       ...................................................................... (3-19)

       .................................................................................. (3-20)

Pada persamaan (3-19) maksudnya dikalikan dengan 0.01 pada harga M adalah untuk mempermudah skala, ?N dinyatakan dalam unit porosity limestone. Untuk fresh mud diberikan harga , ρf = 1, dan ?Nf = 1. Untuk lebih jelas mengenai parameter matrik dan fluida serta harga M dan N pada fresh mud dan salt mud dapat dilihat pada tabel III-3. Sedangkan untuk mengidentifikasi mineral dan gas yang terkandung dalam suatu lapisan dapat dilihat pada gambar 3.15.

 

Tabel III-3. Harga M dan N untuk Beberapa Mineral

(“Log Interpretation Principle/Aplication”, Schlumberger Educational Services, USA, 1989)

 

 

B.     Chart Rhob dengan Nphi

Crossplot ini digunakan Untuk menentukan mineral-mineral clay yang terkandung pada lapisan shale, dengan memasukkan harga  dari density log dan  dari neutron log. Pada chart ini terdapat lima jenis mineral, yaitu quartz, montmorilonite, illite, kaolinite, dan chlorite. Hal ini dapat dilihat pada gambar 3.16.

 

3.2.2.2.Penentuan Resistivity Air Formasi (Rw)

Tahanan jenis air (Rw) merupakan parameter penting dalam menentukan harga saturasi air (Sw) batuan selama menggunakan log listrik. Ada beberapa metode yang dgunakan untuk menentukan resistivity air formasi, yaitu:

 

 

 

Gambar 3.15. Plot M-N

(“Log Interpretation Chart”, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)

 

A.    Analisis Air Formasi

Pengukuran harga Rw ini dilakukan dipermukaan dari contoh air formasi dengan melakukan pencatatan terhadap temperatur permukaan. Untuk mendapatkan harga Rw pada temperatur formasi dimana contoh air formasi tersebut berasal maka digunakan persamaan:

              dalam oF ......................................... (3-21)

             dalam oC ......................................... (3-22)

 

 

Gambar 3.16. Chart Rhob vs Nphi

 (“Log Interpretation Chart”, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)

B.     Metode SP

Langkah penentuan Rw dari metode ini adalah sebagai berikut:

Ø  Baca SSP pada kurva SP

Ø  Menentukan resistivitas filtrat lumpur (Rmf) pada temperatur formasi:

        dalam oF ............................................... (3-23)

 dalam oC ................................................ (3-24)

Ø  Menentukan Rmfeq

       .......................................................................... (3-25)

Ø  Menentukan konstanta SP

        dalam oF ....................................................... (3-26)

       dalam oC ......................................................... (3-27)

Ø  Menentukan Rweq dari SP

       .................................................................................. (3-28)

Ø  Menentukan Rw dari gambar 3.17. dalam oF atau gambar 3.18. dalam oC

C.     Metode Ratio

 ........................................................................................ (3-29)

Asumsi yang digunakan untuk metode ini adalah sebagai berikut:

Ø  R(LLD) = Rt dan R(MSFL) = Rxo

Ø  Formasi bersih (Vcl < 15%)

Ø  Rw konstan

Ø  Formasi permeabel

Ø  Kondisi lubang bor bagus

Ø  Rembesan menengah

Ø  Sxo = Sw1/5

 

 

 

 

Gambar 3.17. Grafik SP-2

(“Log Interpretation Chart”, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 3.18. Grafik SP-2m

(“Log Interpretation Chart”, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)

3.2.2.3.Evaluasi Shaliness

Pada shale 100% gamma ray log dapat mendeteksi adanya tingkatan radioaktif alam yang tinggi, sehingga pada tingkatan ini dapat memberikan gambaran adanya shale, karena shale mengandung radioaktif yang sangat tinggi. Pada formasi reservoir bersih biasanya mempunyai tingkatan radioaktif rendah atau dapat disebut 0% shale. Dalam batuan reservoir shaly tingkatan radioaktif tergantung dari kandungan shale. Pada kurva SP adanya shale akan mengakibatkan defleksi SP akan menurun (kekanan) mulai dari defleksi SP pada formasi bersih pada formasi air asin begitu pula harga R (tahanan) juga turun.

Ada beberapa cara untuk menentukan adanya kendungan shale (Vsh) secara kuantitatif, yaitu sebagai berikut :

a)      Vsh SP Log

Harga Vsh dari SP log dapat ditentukan dari rumus:

Ø   ....................................................................... (3-30)

dimana:

SP log       = pembacaan kurva SP pada formasi yang dimaksud

SSP           = harga pembacaan pada kurva SP maksimal

Vsh SP akan menjadi rendah pada lapisan yang mengandung hidrokarbon, karena defleksi SP tidak sebesar salt water. Oleh karena itu rumus diatas digunakan pada lapisan pasir yang terisi air yang mempunyai tahanan batuan rendah sampai menengah serta baik untuk laminated shale.

b)      Vsh Rt (Resistivity)

Tahanan batuan dari campuran antara clay dan mineral tidak konduktif    (quartz) serta tidak dijumpai adanya porositas tergantung dari tahanan clay dan isi clay itu sendiri.

        ......................................................... (3-31)

dimana:

Ø  Jika harga  adalah 0,5 – 1  maka harga b = 1

Ø  Jika harga  adalah 0,5 maka harga b = 2

Rsh   = tahanan lapisan shale yang berdekatan dengan lapisan produktif

Rt      = tahanan batuan dalam pengamatan

Rmax = tahanan tertinggi pada lapisan hidrokarbon (umumnya lapisan clean hidrokarbon)

c)      Vsh GR (Gamma Ray)

Bila tingkat radioaktif clay konstan dan tidak ada mineral lain yang radioaktif, maka pembacaan gamma ray setelah koreksi terhadap kondisi terhadap kondisi lubang bor dapat dinyatakan sebagai fungsi linier:

      GR = A + (B.Vsh) ................................................................... (3-32)

Yang mana harga Vsh dapat ditulis:

       ............................................................. (3-33)

dimana:

GRlog         = pembacaan GR pada tiap interval kedalaman

GRmin        = pembacaan GR pada lapisan non shale

GRmax        = pambacaan GR pada lapisan shale

d)     Vsh N (Neutron)

Harga Vsh dapat dicari dengan rumus:

       ....................................................................... (3-34)

dimana:

?N             = harga porositas neutron pada pengamatan

?Nsh           = harga porositas neutron dari lapisan yang berdekatan

3.2.2.4. Penentuan Porositas

            Ada beberapa alat untuk menentukan porositas yaitu neutron log, density log (semua formasi, tapi pada prinsipnya bekerja pada batuan yang kurang kompak dan batuan shaly), dan sonic log (dalam batuan keras dan consolidated atau kompak).

 

A.    Neutron Log

Pembacaan neutron log baik SNP maupun CNL tidak hanya tergantung pada porositas tetapi juga lithologi dan kandungan fluidanya. Oleh karena itu penentuan porositas harus mengetahui lithologinya. Harga dari porositas neutron (?N) dapat diketahui dengan menggunakan persamaan dibawah ini (dalam limestone unit):

             ............................................................ (3-35)

dimana:

            ?Nlog    = porositas yang terbaca pada kurva neutron log

            0.0425 = koreksi terhadap limestone formation

Lalu besarnya porositas neutron yang telah dikoreksi terhadap shale (?Nc) dapat diketahui dari persamaan dibawah ini:

             ................................................................... (3-36)

dimana:

            Vsh         = volume shale (dari GR log)

            ?Nsh     = porositas yang terbaca pada kurva neutron pada lapisan shale

B.     Density Log

Dalam menentukan porositas batuan dipengaruhi juga oleh lithologi kandungan fluida batuan. Porositas dari density log biasanya dinotasikan dengan ?D yang mempunyai harga sesuai dengan persamaan dibawah ini:

             ................................................................................ (3-37)

Lalu besarnya porositas density yang dikoreksi terhadap shale (?Dc) dapat diketahui dari persamaan dibawah ini:

             ................................................................... (3-38)

dimana:

            Vsh       = volume shale (dari GR log)

            ?Dsh     = porositas dari kurva density pada lapisan shale

            ρma       = densitas matrik batuan, gr/cc

            ρb         = densitas bulk yang dibaca pada kurva density untuk setiap                                        kedalaman yang dianalisa, gr/cc

            ρf         = densitas fluida (air), gr/cc

C.     Sonic Log

Dalam menentukan porositas, sonic log sama seperti pada neutron log atau density log. Harga ?S dapat diketahui juga dengan menggunakan persamaan dibawah ini:    

 ......................................................................... (3-39)

dimana:

            Δtlog     = transite time yang diperoleh dari pembacaan defleksi kurva sonik                            untuk setiap kedalaman, μ sec/ft

            Δtma     = transite time matrik batuan, μ sec/ft

            Δtf        = transite time fluida (air), μ sec/ft

3.2.2.5. Penentuan Saturasi Air Formasi (Sw)

Ada beberapa metode yang digunakan untuk menentukan harga saturasi air formasi (Sw), diantaranya adalah persamaan linier Archie, persamaan Indonesia, persamaan Dual Water, persamaan Waxman-Smith, dan persamaan Simandoux. Dalam penulisan tugas akhir ini, persamaan yang digunakan dalam menentukan saturasi air formasi adalah persamaan Indonesia, persamaan Dual Water, dan persamaan Simandoux.

A.    Persamaan Indonesia

Ø  Menentukan volume shale (Vsh)

 ......................................................................... (3-40)

Ø  Menentukan porositas dari neutron log

             ............................................................ (3-41)

             ................................................................... (3-42)

Ø  Menentukan porositas dari density log

       ................................................................................. (3-43)

       ................................................................... (3-44)

Ø  Menentukan porositas dari kombinasi density dan neutron log

             ........................................................................ (3-45)

Ø  Menentukan harga saturasi air pada flush zone (Sxo)

             .............................................. (3-46)

 

Ø  Menentukan saturasi hidrokarbon sisa (Shr)

             ....................................................................................... (3-47)

Ø  Menentukan porositas efektif

             ................................................................ (3-48)

Ø  Menentukan saturasi air formasi (Sw)

             .................................................. (3-49)

B.     Persamaan Dual Water

Ø  Menentukan volume shale

 ......................................................................... (3-50)

Ø  Menentukan porositas koreksi dari neutron dan density log terhadap shale

 ................................................................... (3-51)

 …………………………………………. (3-52)

Ø  Menentukan porositas efektif

             No gas:  ………………........................................ (3-53)

             With gas:  …………………………………… (3-54)

Ø  Menentukan porositas total didekat lapisan shale

              ………………………………..…… (3-55)

            

Ø  Menentukan porositas total dan fraksi air ikat pada lapisan sand

              ……………………………………………... (3-56)

              …………………………………………………….. (3-57)

Ø  Menentukan resistivity air bebas didekat lapisan clean sand

              …………………………………………………….. (3-58)

Ø  Menentukan resistivity air ikat didekat lapisan shale

              ……………………………………………………. (3-59)

Ø  Menentukan Rwa didaerah shaly sand

              ……………………………………………………... (3-60)

Ø  Menentukan saturasi air total yang dikoreksi terhadap shale

              ……………………………………….…… (3-61)

              ……………………………………………………. (3-62)

Ø  Menentukan saturasi air formasi (Sw)

              .................................................................................. (3-63)

C. Persamaan Simandoux

Ø  Menentukan Indeks Gamma Ray (IGR)

              ........................................................................ (3-64)

Ø  Menentukan volume shale (Vsh)

-          Older rocks (consolidated):

        ......................................................................... (3-65)

-          Tertiary rocks (unconsolidated):

        ..................................................................... (3-66)

Ø  Menentukan porositas terkoreksi terhadap shale:

-          Porositas dari sonic log

                   ............................. (3-67)

            dimana :

            Δtlog     = interval transit time formasi, μsec/ft

            Δtma     = interval transit time matriks batuan, μsec/ft

            Δtf        = interval transit time fluida, μsec/ft (189 μsec/ft untuk fresh mud,                                         185 μsec/ft untuk salt mud)

            Δtsh      = interval transit time shale, μsec/ft

            Vsh       = volume shale

-          Porositas dari density log

                   ............................................... (3-68)

                  dimana:

                  Vsh       = volume shale

                  ρma       = densitas matriks batuan, gr/cc

                  ρb         = densitas bulk,  gr/cc

                  ρf         = densitas fluida, gr/cc

            ρsh        = densitas bulk pada lapisan shale, gr/cc

-          Porositas dari kombinasi neutron-density log

                   ................................................... (3-69)

                   ................................................. (3-70)

                   ............................................................... (3-71)

 

 

 

Ø  Menentukan saturasi air formasi

             ............................. (3-72)

dimana:

      Rw = resistivity air formasi, ohm-m

      Rt  = resistivity formasi sebenarnya, ohm-m

      ?   = porositas koreksi terhadap volume shale, fraksi

      Vsh = volume shale

      Rsh = resistivity shale, ohm-m 

3.2.2.6. Menentukan Permeability

            Selain menghasilkan hasil akhir berupa harga Vsh, Φe, dan Sw ELANPlus juga mengeluarkan hasil permeability (K). Permeability yang digunakan pada tugas akhir ini adalah permeability dari hasil ELANPlus. Semua data log yang dimasukkan ke ELANPlus ini diproses oleh ELANPlus itu sendiri yang menghasilkan output harga permeability yang diinginkan. Permeability yang dihasilkan ELANPlus dapat dilihat pada gambar 3.19.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 3.19. Permeability dari ELANPlus

(“Hasil ELANPlus Geoframe 3.8.1”, Data Consulting Services, Schlumberger, Jakarta, 2003)



PDF | DOC | DOCX


Komentar:


belum ada komentar...


Kirim Komentar Anda:

Nama Anda (wajib diisi) E-Mail (tidak dipublikasikan) http:// Website, Blog, Facebook, dll (wajib diisi)


<-- isi kode di atas (wajib diisi)

grinLOLcheesesmilewinksmirkrolleyesconfused
surprisedbig surprisetongue laughtongue rolleyetongue winkraspberryblank starelong face
ohhgrrrgulpoh ohdownerred facesickshut eye
hmmmmadangryzipperkissshockcool smilecool smirk
cool grincool hmmcool madcool cheesevampiresnakeexcaimquestion