PENGERTIAN CADANGAN (RESERVES)

Cadangan (reserves) adalah perkiraan volume minyak, kondensat, gas alam, natural gas liquids dan substansi lain yang berkaitan yang secara komersial dapat diambil dari jumlah yang terakumulasi di reservoir dengan metode operasi yang ada dengan kondisi ekonomi dan atas dasar regulasi pemerintah saat itu. Perkiraan cadangan didasarkan atas interpretasi data geologi dan/atau engineering yang tersedia pada saat itu.

Cadangan biasanya direvisi begitu reservoir diproduksikan seiring bertambahnya data geologi dan/atau engineering yang diperoleh atau karena perubahan kondisi ekonomi.

Perhitungan cadangan melibatkan ketidakpastian yang tingkatnya sangat tergantung pada tersedianya jumlah data geologi dan engineering yang dapat dipercaya. Atas dasar ketersediaan data tersebut maka cadangan digolongkan menjadi dua, yaitu proved reserves dan unproved reserves. Unproved reserves memiliki tingkat ketidakpastian yang lebih besar dari proved reserves dan digolongkan menjadi probable atau possible.

KLASIFIKASI CADANGAN

Proved Reserves

Proved reserves dapat diperkirakan dengan cukup teliti untuk dapat diambil atas dasar kondisi ekonomi saat itu (current economic conditions). Kondisi ekonomi tersebut termasuk harga dan biaya pada saat dilakukan perkiraan (perhitungan) reserves. Proved reserves digolongkan menjadi developed atau undeveloped.

Pada umumnya reserves disebut proved jika kemampuan produksi reservoir secara komersial didukung oleh uji produksi (production test) atau uji lapisan (formation test). Terminology proved menunjukan pada volume reserves dan tidak pada produktifitas sumur atau reservoir semata. Pada kasus-kasus tertentu, proved reserves mungkin dapat dihitung berdasarkan analisa data log dan/atau data core yang menunjukan bahwa kandungan reservoir adalah hidrokarbon dan memiliki kesamaan dengan reservoir di daerah yang sama yang sedang diproduksi, atau telah dibuktikan dapat diproduksi saat dilakukan uji lapisan (formation test).

Luas reservoir yang dapat dikatakan proved meliputi :

1. Daerah yang dibatasi sumur delineasi dan dibatasi oleh garis kontak fluida (fluida contacts), jika ada

2. Daerah yang belum dibor yang diyakini produktif secara komersial atas dasar data geologi dan engineering yang tersedia

Jika tidak ada fuida contacts, batas dari proved reserves adalah struktur yang telah diketahui mengandung hidrokarbon terkecuali jika ada data engineering dan kinerja reservoir yang cukup definitive.

Dikatakan proved reserves jika memiliki fasilitas untuk melakukan proses dan transportasi hidrokarbon pada saat perkiraan cadangan, atau ada komitmen untuk memasang fasilitas tersebut nantinya.

Proved undeveloped reserves merujuk pada lokasi yang belum dibor dan memenuhi criteria berikut :

1. Lokasinya adalah offset dari sumur yang telah terbukti dapat berproduksi secara komersial pada formasi yang sama,

2. Lokasinya di dalam batas-batas zona produktif yang telah dinyatakan sebagai proved,

3. Lokasinya sesuai dengan regulasi saat ini tentang penetapan well spacing, jika ada, dan

4. Perlu dipastikan bahwa lokasi tersebut akan dikembangkan (diproduksikan).

Di luar empat kriteria tersebut, lokasi yang belum dibor digolongkan proved undeveloped jika berdasarkan interpretasi data sumur-sumur yang ada menunjukan bahwa formasi tersebut kontinyu secara lateral dan mengandung hidrokarbon yang dapat diambil secara komersial.

Reserves yang dapat diproduksikan dengan menggunakan metode atau teknik improved recovery digolongkan sebagai proved apabila :

1. Ditunjukan oleh keberhasilan testing dari proyek percontohan (pilot project) atau dari produksi atau dari respon tekanan dari metode tersebut yang dilakukan pada reservoir itu, atau di reservoir yang berdekatan dengan sifat-sifat batuan dan fluida yang serupa mendukung analisa engineering, dan

2. Proyek improved recovery tersebut pasti akan dilakukan

Reserves yang akan diambil dengan improved recovery methods yang perlu melalui keberhasilan serangkaian tes digolongkan sebagai proved hanya Setelah produksi yang cukup baik dari reservoir itu, baik dari pencontohan (representative pilot) maupun dari yang sudah terpasang (installed program), dan proyek improved recovery tersebut pasti akan dilakukan.

Developed

Developed reserves diyakini dapat diambil dari sumur yang ada (termasuk reserves behind pipe). Improved recovery reserves dikatakan developed hanya setelah peralatan untuk maksud itu dipasang, atau apabila biaya untuk pengadaan dan pemasangan peralatan tersebut sangat kecil. Developed reserves terbagi lagi menjadi producing dan nonproducing.

1. Producing

Producing reserves diperkirakan dapat diambil dari interval perforasi yang terbuka pada saat perhitungan reserves, dan sedang berproduksi. Improved recovery reserves dianggap producing hanya setelah beroperasi.

2. Nonproducing

Nonproducing reserves meliputi shut-in dan behind-pipe reserves. Shut-in reserves diperkirakan dapat diambil dari interval perforasi yang terbuka pada saat perhitungan reserves, tetapi belum mulai produksi, atau ditutup karena kondisi pasar atau kondisi sambungan pipa, atau tidak dapat berproduksi karena alasan mekanik, dan waktu tentang kapan akan dijual masih belum pasti. Behind-pipe reserves diperkirakan dapat diambil dari zona yang ditembus oleh sumur (behind casing) yang memerlukan kerja komplesi sebelum dimulai produksi.

Undeveloped

Undeveloped reserves diperkirakan dapat diambil :

1. Dari sumur baru di daerah yang belum dibor (undrilled acreage),

2. Dari memperdalam sumur yang ada sehingga menembus reservoir yang berbeda, atau

3. Jika diperlukan pembiayaan yang relative besar untuk melakukan :

a. Komplesi sumur yang ada ; atau

b. Pemasangan fasilitas produksi dan transfortasi.

2.2.2 Unproved Reserves

Unproved reserves didasarkan pada data geologi dan/atau engineering seperti halnya yang digunakan untuk menentukan proved reserves, tetapi ketidakpastiannya secara teknik, ekonomi, kontrak dan regulasi lebih besar.

Perhitungan unproved reserves dapat dibuat untuk perencanaan internal atau eveluasi khusus. Unproved reserves tidak bisa ditambahkan dalam proved reserves. Unproved reserves dibagi lagi menjadi dua, yaitu :

Probably Reserves

Probably reserves meliputi :

1. Reserve yang diperkirakan menjadi proved jika dilakukan pemboran dimana data subsurface belum cukup untuk menyatakannya sebagai proved

2. Reserve dalam formasi yang produktif berdasarkan data log tetapi tidak memiliki data core atau tes lain yang definitive (seperti uji produksi atau lapisan) dan tidak serupa dengan reservoir yang proved atau berproduksi dalam daerah tersebut

3. Penambahan reserves (incremental reserves) karena adanya infill drilling tetapi saat itu belum disetujui tentang well spacing yang lebih kecil

4. Reserve akibat metode improved recovery yang telah dibuktikan dengan serangkaian tes yang berhasil selama perencanaan dan persiapan pilot project atau program tersebut, tetapi belum beroperasi sementara sifat batuan, fluida dan karakteristik reservoir mendukung keberhasilan aplikasi metode improved recovery secara komersial,

5. Reserve dalam daerah suatu formasi yang telah terbukti produktif di daerah lain pada lapangan yang sama tetapi daerah tersebut dipisahkan oleh patahan dan interpretasi geologi menunjukan bahwa daerah itu lebih tinggi dari daerah yang terbukti produktif,

6. Reserve karena adanya workover, treatment, perubahan peralatan, atau prosedur mekanik lainnya dimana prosedur tersebut belum terbukti berhasil pada sumur-sumur yang memiliki sifat dan kelakuan yang sama di reservoir yang sama,

7. Penambahan reserves di proved producing reservoir dimana alternatif interpretasi tentang kinerja dan data volumetric mengisyaratkan reserves yang lebih besar dari reserves yang telah digolongkan sebagai proved.

Possible Reserves

Possible reserves meliputi :

1. Reserve yang dibuat dengan ekstrapolasi struktur atau stratigrafi di luar dari daerah yang telah digolongkan sebagai probable, berdasarkan interpretasi geologi dan geofisik,

2. Reserve dalam formasi yang produktif berdasarkan pada data log atau core tetapi produksinya di bawah produksi yang komersial,

3. Penambahan reserves (incremental reserves) karena adanya infill drilling berdasarkan data yang secara teknik memiliki tingkat ketidakpastian tinggi,

4. Reserve akibat metode improved recovery yang telah dibuktikan dengan serangkaian tes yang berhasil selama perencanaan dan persiapan pilot project atau program tersebut, tetapi belum beroperasi sementara sifat batuan, fluida dan karakteristik reservoir meragukan keberhasilan aplikasi metode improved recovery secara komersial,

5. Reserves dalam daerah suatu formasi yang telah terbukti produktif di daerah lain pada lapangan yang sama tetapi daerah tersebut dipisahkan oleh patahan dan interpretasi geologi menunjukan bahwa daerah itu lebih rendah dari daerah yang terbukti produktif.

SIFAT FISIK BATUAN

Porositas

Porositas merupakan perbandingan antara ruang kosong (pori-pori) dalam batuan yang diekspresikan dalam persen (%)

ɸ=

……………………………….……(2.1)

atau

ɸ=

……… ……………....……………(2.2)

dimana :

Vp = Volume ruang pori-pori batuan

Vb = Volume batuan total (bulk volume)

Vg = Volume padatan batuan total (grain volume)

ɸ = porositas batuan

Wettabilitas

Wettabilitas didefinisikan sebagai suatu kecenderungan dari adanya fluida lain yang tidak saling mencampur. Apabila dua fluida tersebut bersinggungan dengan benda padat, maka salah satu fluida akan bersifat membasahi permukaan benda padat tersebut, hal ini disebabkan adanya gaya adhesi.

Suatu cairan dikatakan membasahi benda padat jika tegangan adhesinya positif (Θ < 90⁰) yang berarti batuan bersifat water wet. Sedangkan bila air tidak membasahi benda padat maka tegangan adhesinya negatif (Θ > 90⁰) 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.

Tekanan kapiler

Didefinisikan sebagai perbedaan tekanan yang ada antara permukaan dua fluida yang tidak tercampur (cairan-cairan atau cairan-gas) sebagai akibat terjadinya pertemuan permukaan yang memisahkan mereka.

Tekanan kapiler dalam batuan berpori tergantung pada ukuran pori-pori dan macam fluidanya. Secara kuantitatif dapat ditulis:

Pc=

……….………………..….(2.3)
dimana :

Pc = Tekanan Kapiler

σ = Tegangan permukaan antara dua fluida

cos Θ = sudut kontak permukaan antara dua fluida

r = jari-jari lengkun pori-pori

= perbedaan densitas dua fluida

g = percepatan gravitasi

h = tinggi kolom

Saturasi

Didefinisikan sebagai perbandingan antara volume pori-pori batuan yang ditempati oleh fluida tertentu dengan volume pori-pori total pada suatu batuan berpori.

Saturasi minyak:

So=

……..…………(2.4)

Saturasi air :

Sw =

……………..……(2.5)

Saturasi Gas:

Sg =

…………..……(2.6)

Jika pori-pori diisi oleh gas-minyak –air, maka berlaku:

So + Sw + Sg = 1 …………………….……………………….(2.7)

Jika diisi oleh minyak dan air saja:

So + Sw = 1 ……………………..……………………………….(2.8)

Permeabilitas

Didefinisikan sebagai suatu bilangan yang menunjukkan kemampuan dari suatu batuan untuk mengalirkan fluida. Teori tersebut dikembangkan oleh Henry Darcy. Darcy mengungkapkan bahwa kecepatan alir melewati suatu media yang porous berbanding lurus dengan penurunan tekanan per unit panjang, dan berbanding terbalik terhadap viskositas fluida yang mengalir. Persamaan permeabilitas:

……… …………………………………..……….(2.9)

Dimana:

V = Kecepatan aliran, cm/sec

= Viskositas fluida yang mengalir, cp

dP/dL = Penurunan Tekanan Per Unit Panjang

k = permeabilitas, darcy

Kompresibilitas

Menurut geertsma terdapat tiga macam kompresibilitas pada batuan, antara lain :

1. Kompresibilitas Matriks Batuan, yaitu fraksional perubahan volume dari material padatan batuan (grain) terhadap satuan perubahan tekanan.

2. Kompresibilitas batuan Keseluruhan, yaitu fraksional perubahan volume dari volume batuan terhadap satuan perubahan tekanan.

3. Kompresibilitas Pori-pori Batuan, yaitu fraksional perubahan volume pori-pori batuan terhadap satuan perubahan tekanan.

SIFAT FISIK FLUIDA

Sifat Fisik Minyak

Densitas Minyak

Didefinisikan sebagai perbandingan berat minyak terhadap volume minyak. Densitas minyak dinyatakan dengan spesific grafity. Hubungan berat jenis minyak dengan specific grafity didasarkan pada berat jenis air, dengan persamaan:

……… ………………….(2.10)

Specific grafity sering dinyatakan dalam satuan ⁰API (American Petroleum Institute). Hubungan SG minyak dengan ⁰API dapat dirumuskan sebagai berikut:

⁰API=

………………………….……….(2.11)

Harga ⁰API untuk beberapa jenis minyak, diantaranya :

- Minyak ringan lebih besar sama dengan 30⁰API

- Minyak sedang 20 – 30⁰API

- Minyak berat 10 - 20 ⁰API

Viskositas Minyak

Viskositas sangat dipengaruhi oleh temperatur, tekanan dan jumlah gas yang terlarut dalam minyak tersebut. Hubungan antara viskositas minyak terhadap tekanan dapat dijelaskan sebagai berikut:

“Bila tekanan mula-mula diatas tekanan gelembung, maka penurunan tekanan akan menyebabkan viskositas minyak berkurang. Karena pengembangan volume minyak, berarti gas yang terkandung di dalam minyak cukup besar. Kemudian bila tekanan diturunkan sampai tekanan gelembung, maka penurunan tekanan di bawah tekanan gelembung (Pb) akan menaikkan viskositas minyaknya, karena pada keadaan ini mulai dibebaskan sejumlah gas dari kelarutan minyak”.

Kelarutan Gas di dalam Minyak (Rs)

Didefinisikan sebagai volume gas ( dalam kondisi standar ) yang terbebaskan dari cairan ( minyak ) sewaktu cairan berubah dari kondisi reservoir ke kondisi permukaan. Biasanya Rs dinyatakan dalam satuan scf/sitb .Harga kelarutan gas di dalam suatu minyak bumi dipengaruhi oleh tekanan reservoir.

Faktor Volume Formasi Minyak (Bo)

Didefinisikan sebagai volume dalam barrel pada kondisi reservoir yang ditempati oleh satu stock tank barrel minyak termasuk gas yang terlarut. Atau dengan kata lain perbandingan antara volume minyak termasuk gas yang terlarut pada kondisi reservoir dengan volume minyak pada kondisi standar. Satuan yang digunakan sebagai kebalikan dari harga factor volume formasi minyak.

Kompressibilitas Minyak

Didefinisikan sebagai perubahan volume minyak akibat adanya perubahan tekanan. Untuk kompressibilitas minyak yang berada diatas tekanan gelembung dapat dinyatakan:

Co=

……… ……………………………....…..(2.12)

Kompressibilitas minyak jenuh jelas lebih tinggi dibandingkan dengan minyak tak jenuh, karena adanya penurunan tekanan sebagai akibat keluarnya gas dari minyak volume total minyak sisa akan berkurang.

Sifat Fisik Gas

Densitas Gas

Didefinisikan sebagai massa per satuan volume. Dari definisi ini kita dapat menggunakan persamaan keadaan untuk menghitung densitas gas pada berbagai P dan T tertentu, yaitu:

………………………………………….(2.13)

Dimana:

m = berat gas, lb

V = Volume gas, cuft

M = berat molekul gas, lb/lb mol

P = tekanan reservoir, psia

T = temperature, ^oR

R = konstanta gas = 10,73 psia cuft/lb mol ^oR

Viskositas Gas

Adalah gesekan dalam fluida untuk mengalir. Jika gesekan kecil, gaya shearing yang ada akan mengakibatkan gradient kecepatan besar sehingga mengakibatkan fluida untuk bergerak. Jika viskositas bertambah maka masing-masing flapisan fluida mempunyai gaya gesek yang besar pada persinggungan lapisan, sehingga kecepatan akan menurun.

Viskositas fluida didefinisikan sebagai perbandingan shear force per unit satuan luas dengan gradient kecepatan. Viskositas minyak dinyatakan dengan Centipoise (Cp)

Faktor Volume Formasi Gas (Bg)

Didefinisikan sebagai perbandingan volume gas dalam kondisi reservoir dengan volume gas dalam kondisi permukaan. Adapun persamaannya:

Bg = 0.0283.Z.T/P (ft³/scf)……………………………….(2.14)

Bg = 0.00504 Z.T/P (bbl/scf)………………………...…..(2.15)

Kompressibilitas Gas (Cg)

Adalah perbandingan volume gas sebenarnya dengan volume gas ideal pada kondisi tekanan dan temperature yang sama. Adapun persamaannya

- Gas Ideal : C = -P/nRT(-nRT/P²)=1/P………..……….(2.16)

- Gas nyata : C = 1/P-1/Z (δZ/δP)……………………….(2.17)

Specific Gravity Gas

Adalah perbandingan antara berat molekul gas tersebut terhadap berat molekul udara kering pada tekanan dan temperature yang sama. Ada dua hukum tentang specific gravity gas, yaitu hukum efusi/difusi dari Graham dan hukum Avogadro.

Hukum efusi/difusi menyatakan bahwa laju efusi dan difusi dua gas pada temperature dan tekanan yang sama berbanding terbalik dengan akar kuadrat massa jenisnya.

……………………..……………………...……(2.18)

Hukum Avogadro mengatakan bahwa kondisi tekanan, temperature, dan volume tertentu, massa jenis gas berbanding lurus dengan berat molekulnya.

…………………...………………..……………..(2.19)

METODE PERHITUNGAN CADANGAN

Cadangan (reserve) dapat dihitung dengan beberapa metode, diantaranya :

Metode Volumetric

Metode volumetric adalah metode yang digunakan untuk memperkirakan besarnya cadangan reservoir pada suatu lapangan minyak atau gas yang dilakukan di awal produksi dimana data diperoleh dari data log, data core, perkiraan luas RF dan sifat fluidanya.

Perhitungan pengambilan maksimum suatu reservoir berdasarkan metode volumetric membutuhkan perkiraan awal empat kelompok data :

1. Petrofisik

2. Fluida

3. Tekanan reservoir

4. Geometri

Dari keempat kelompok data itu diperoleh peubah bebas untuk menghitung volume awal minyak atau gas di tempat.

Data yang diperoleh diantaranya :

1. Volume batuan reservoir (V_b), ac-ft

2. Porositas rata-rata (Ø)

3. Saturasi air awal rata-rata (S_wi)

4. Faktor volume formasi awal (B_oi, B_gi), bbl/STB dan bbl/SCF

Apabila reservoir yang dihitung adalah reservoir minyak, maka volume awal minyak di tempat (N) dan gas yang terlarut (G_s) ditentukan berdasarkan persamaan :

………………………….………(2.20)

……………………………………………………(2.21)

Apabila reservoir yang dihitung adalah reservoir gas dan tudung gas (gas cap), maka volume awal gas di tempat dari reservoir gas bebas (non-associated gas) dan tudung gas dihitung berdasarkan persamaan :

…………………………………..(2.22)

dimana :

………………………………………………….…(2.23)

………………………….(2.24)

atau

………………………….(2.25)

Apabila reservoir yang dihitung adalah reservoir kondensat, maka volume awal total hidrokarbon di tempat dapat ditentukan berdasarkan data geometri dan petrofisik reservoir. Sedangkan volume awal gas kering di tempat (G_g) dapat dihitung berdasarkan data hasil uji laju produksi gas kering dan kondensat dengan menggunakan persamaan :