Rangkuman Penilaian Formasi & Stratigrafi N. Farah Fella Saufa – 124.11.020 A. Industri Migas o Ada 3 faktor utama dalam pembentukan minyak dan atau gas bumi 1. Source Rock (batuan asal) : Secara geologis memungkinkan terjadinya minyak dan gas bumi. 2. Migrasi (perpindahan) : Adanya perpindahan HC dari source rock ke batuan reservoir. 3. Entrapment (perangkap) : Jebakan geologis, struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya akibat pergerakan bumi sendiri (gempa bumi,erupsi gunung berapi). Jebakan ini dilingkupi oleh lapisan impermeabel, maka HC tadi tidak akan bisa bergerak dan diam ditempat itu. o Temperatur (bawah tanah) merupakan salah satu faktor penting lainnya dalam pembentukan HC. HC ditemukan pada suhu moderat 107 ℃ ke 177 ℃ (umumnya diatas 260 ℃ ). o Komponen pembentuk minyak bumi (secara umum) : 85% karbon(C) dan 15% (H) hydrogen, serta sejmlah kecil bahan organik, oksigen (O), sulfur (S) atau nitrogen (N). o Jenis minyak bumi (berdasarkan umur dan letak kedalaman) : 1. Young-Shallow : biasanya bersifat masam (sour), mengandung banyak bahan aromatik, sangat kental & kandungan sulfurnya tinggi. 2. Old-Shallow : biasanya kurang kental, titik didih yang lebih rendah & rantai paraffin yang lebih pendek. 3. Young-Deep 4. Old-Depp : Waktu pemrosesan paling lama, titik didih paling rendah, viscositasnya paling encer. Sangat diinginkan karena dapat menghasilkan bensin (gasoline) paling banyak. o Cara untuk menemukan minyak : - Survey Geometry (Medan gravitasi) - Survey Magnetik (Medan magnet) - Observasi geologi - Survey Seismik B. Sedimentologi from Well Logs o Component Drilling Process o Mud disirkulasikan ke wellbore dan membawa cutting kembali ke permukaan, setelah itu mud tersebut akan di pisahkan pada separator dan kemudian disirkulasikan kembali. o Tekanan Mud yang diberikan pada borehole dijaga tetap dan tidak lebih besar daripada pore pressure. o Formasi yang porous dan permeable akan lebih mudah dimasuki oleh mud filtrate dan akan terbentuk mud cake di dinding borehole. o Mud cake mempengaruhi perubahan diameter lubang dan dapat menandai lapisan mana yang porous dan permeable.
o Pembacaan diameter dengan Caliper log dapat memberitahukan letak lapisan porous dan formasi yang permeable (salah satu informasi yang penting didapat dari Caliper Log). o Persiapan Casing-tubing o Casing berfungsi sebagai seals antara borehole dan formasi dan membantu dalam mengontrol sumur. o Log akan dilakukan pada open part (sebelum peletakkan casing). o Properti pada batuan reservoir : o Grain properties seperti tipe material, size, susunan grain, urutan serta kebulatan dari grain itu sendiri. o Properties yang lain adalah petrophysical properties seperti porosity, permeability, dan saturasi. o Porosity dan susunan grain (Grain size tidak mempengaruhi nilai porosity tetapi dapat mempengaruhi nilai permeability pada batuan). Contoh penyusunan grain : 1. Cubic Packing 2. Rhombohedral packing
o Porosity dan urutan grain Urutan grain berperan pada porosity dan permeability . Dimana jika urutan bagus, grain memiliki size yang sama itu berarti porosity dan permeability yang terbentuk cukup besar), akan tetapi jika ukuran nya bad maka akan memberikan sedikit atau kecil porosity dan permeability :
Porositas lebih besar
Porositas lebih kecil
Cubic Packing Rhombohedral packing o Susunan grain berbeda-beda bergantung dengan berat dari overburden.
o Yang mempengaruhi Permeability : * Grain Size & Pore Structure - Sorting, shape (large rounded, large flat, very small angular, small flat) - Pore throat size, Pore connecting
- Path yang terbentuk * Clay Cementing Material - Air yang terjebak pada pori karena adanya clay dapat mempengaruhi pembacaan resistivity log dan beberapa log lainnya (density dan neutron log). 1 ≤ mm - Relative to rock particle size ( 256 ) -
Kategori clay : 1. Laminar clay : clay nampak sebagai lamina tipis 2. Structural clay : clay nampak sebagai grain pembangun batuan 3. Dispersed clay : tumbuh di pores setelah terdeposisi pada batuan. (sangat destructive untuk permeability dan porosity) - Beberapa mineral clay sering mengandung radioactive dan pada Gamma Ray Log akan menghasilkan nilai tinggi GR. * Texture of grains (hollow atau massive) o Melihat log untuk mengetahui informasi jenis sedimen 1. Gamma Ray Log : membaca natural radiation dari formasi (mineral radioactive : Potassium (K), Thorium (Th) dan Uranium (U)). - Radiactive tsb sering dijumpai pada mineral clay (GR log akan bernilai tinggi) 2. Resistivity Log : mengukur resistivity batuan pada sumur (conducted oleh ion). - Ions dapat ditemukan di air dan mineral clay. (jika mengandung banyak ion maka lower resistivity). Contoh : Fresh water (few ion) memiliki resistivity tinggi dan HC juga memiliki high resistivity). 3. Neutron log : mengukur kandungan hydrogen pada formasi batuan (dapat dijumpai pada fluida batuan dan paling banyak pada mineral clay). 4. Density log : mengukur electron density (clay sering menunjukkan heavy rock pada density log). o Coal : mengandung banyak hydrogen (water). Pada neutron dan density log keduanya berarah kea rah kiri. o Dipmeter principle : menggunakan micro resistivity. o Ultrasonic imaging principle : adanya transducer-ultrasonic beam-borehole walldikembalikan lagi. C. Basic Well Log Analysis o Ada 3 tipe log secara umum : 1. Eletrical : Spontaneous Potential dan Resistivity 2. Nuclear : Gamma Ray, Density dan Neutron 3. Acoustic / Sonic : Transit time 1. Analisa Log Quiclook Petrophysic Interpretation (Lithologi) Untuk Track 1, Penentuan Lapisan Permeabel. Untuk menentukan lapisan permeable kita bisa mengetahuinya melalui Bit Size, Caliper, GR (Gamma Ray) dan SP (Spontaneous Potential) .
Logging ini dilakukan sebelum adanya pemasangan casing (open hole). Caliper Log
Sebuah Alat Log yang memiliki lengan (min 2 lengan atau lebih) yang akan direntangkan sepanjang formasi. Digunakan untuk menentukan Vcement, mengukur bentuk dan ukuran Dhole,
mengetahui ada mud cake / tidak. Gamma Ray Log Gamma Ray Log merupakan log yang mengukur suatu formation’s natural radioactivity ( Potassium (Kalium / K40), Uranium, dan Thorium) dengan pemancaran sinar gamma. Radioactive tsb biasanya terdapat pada shale, clay, silt. Sehingga pada pengukuran GR jika bernilai tinggi bisa dikatakan bahwa lapisan tersebut adalah shale atau lapisan impermeable (Jadi bisa dikatakan jika GR rendah maka lapisan tsb bisa dikatakan permeable).Gamma Ray dapat digunakan pada non konductive fluida pemboran (OBM, Fress water mud) dan dapat
digunakan pada cased hole maupun open hole. Dari data GR log, kita dapat mengidentifikasi batas reservoir o Shale line (defleksi GR maximum) o Sand line (defleksi GR minimum) o Cutoff Selain itu juga dapat mengetahui Volume Shale :
SP Log Rekaman perbeaan potensial listrik antara elektroda dipermukaan yang tetap dengan elektroda di well bore yang bergerak naik turun. Dimana SP Log digunakan untuk mengukur perbedaan salinitas Rmf dan Rw (adanya defleksi), mendeteksi lapisan permeable, menentukan batasan lapisan, menentukan resistivity air (Rw) dan menentukan shaliness (Na+ dan Cl-) atau Vsh, Cat : Defleksi yang paling besar (SSP) dan defleksi yang paling kecil (PSP)
Syarat adanya defleksi SP adalah lumpur konduktif (WBM) (OBM tidak bisa), SP dapat dijalankan jika open hole (adanya ∅ dank ) , kontras salinitas Rmf dan Rw. Defleksi SP : o Jika Rw < Rmf (fresh mud) – negative SP o Jika Rw > Rmf (saline mud) – positive SP Untuk dapat mengetahui defleksi SP dapat dicari dengan :
Vshale juga bisa diperoleh dari :
V s h=1−
PSP SSP
1. Resistivity Log Untuk Track 2, Penentuan Hidrokarbon.Untuk menentukanHC pada suatu
lapisan
permeable kita bisa mengetahuinya melalui Resistivity Log. Log ini mengukur tahanan jenis formasi untuk mendapatkan sifat-sifat fisik batuan.
Laterolog Shallow (LLS) Resistivity Log yang digunakan untuk mengukur Resistivity di Fluzhed Zone atau Invaded Zone (Zona yang telah dipengaruhi oleh mud filtrate) Spherically FocusLog (SFL) / Medium Log Resistivity Log yang digunakan untuk mengukur Resistivity di zona transisi (zona dimana sebagian dari fluida formasi yang terusir oleh mud filtrat dan sebagian masih merupakan
fluida asli) Laterallog Deep (LLD) Resistivity Log yang digunakan untuk mengukur Resistivity di Uninvaded Zone (zona dimana jenis formasinyantidak terganggu oleh proses pemboran (fluida asli)). Didalam zona ini diukur Resistivity asli (Rt), membantu mengetahui porositas dan permeablilitas batuan serta mengitung Sw dan untuk korelasi.
1. Porosity Log Untuk Track 3, Penentuan Jenis Fluida . Untuk menentukan jenis fluida pada suatu lapisan permeable kita bisa mengetahuinya melalui Density Log, Neutron Log dan Sonic Log (Acoustic).
Density Log Density Log mengukur beda intensitas radiasi dari sinar gamma yang dipancarkan source yang kemudian masuk kedalam formasi lalu diterima kembali oleh detektor (sinar tsb akan bertumbukkan dengan electron batuan).Tujuan utamanya adalah untuk menentukan porositas dengan mengukur densitas batuan, mendeteksi adanya hidrokarbon atau air, dengan bersama-sama neutron log dapat menentukan densitas hidrokarbon (
Neutron Log
ρh
) dan membantu didalam evaluasi lapisan shaly.
Neutron Log membaca banyaknya atom hydrogen dalam formasi.Banyaknya atom hydrogen(berada pada fluida pengisi pori batuan) dalam formasi dapat menentukan besarnya suatu porositas.Pada umumnya jika HI (Hydrogen Index) mendekati 0 maka fluida yang ada adalah gas, Light oil – Heavy Oil berada diantara 0-1, dan water jika
HI = 1. Sonic Log Sonic Log digunakan untuk mengukur porositas, dengan cara mengukur interval time (
∆t
) (waktu yang dibutuhkan oleh gelombang suara untuk merambat didalam
batuan formasi sejauh 1 ft. Alat ini terdiri dari transmitter (pemancar gelombang suara) dan receiver (penerima) yang berjarak 1 ft antar keduanya.Kecepatan gelombang transmitter tergantung pada sifat elastisitas batuan, kandungan fluida, porositas dan tekanan formasi.
o Kegunaan Well Logging : 1. Zone circulation 2. Structure dan Isopach mapping 3. Mengetahui physical rock characteristic 4. Mengidentifikasi zona produktif (kedalaman dan ketebalan) 5. Mengestimasi kandungan HC, dll
o Borehole Environment Transition Fluzhed Zone Uninvaded Zone Rt
Zone
Invaded Zone Rxo
Impermeable Mud cake
Rw
Rxo
Rt Sw Rt Rdeep
Rshallow Medium
Rmf Sxo RMSFL RShallow
Permeable Impermeable
o Archie’s Formula, dibagi menjadi 2 : Archie’s Formula (Flushed Zone) Rxo=
a Rmf ∅m S xo n
Archie’s Formula (Uninvaded Zone) aR Rt= m w n ∅ Sw o Formation Factor (F) Ro a F= atauF= m Rw ∅ Cat :biasanyah argaa=1dan h argauntuk
n ( saturationexponent )=m(cementationexponent )=2 −Sandstone : F=
0.67 ∅2.15
−Limestone : F=
0.81 1 atauF = 2 2 ∅ ∅
o Invasi dan Resistivity : - Freshwater mud pada water bearing formation (Rxo>Ri>Ro) - Saltwater mud pada water bearing formation (Rxo ≈ Ri ≈ Ro) - Freshwater mud pada HC bearing formation (Rxo>Ri>Rt atau Rxo>Ri Ri>Rxo) o So = 1-Sw o Shc moveable = Sxo-Sw o Indonesia Equation : -
-
Invaded =
1 = √ Rxo
[
1 = Uninvaded = √ Rt
Vsh 1− ( ) Vsh 2
m
[
m 2
] ]
n
∅2 + Sxo 2 √ Rsh √ aRmf
Vsh 1− ( ) Vsh 2
√ Rsh
n
∅ + Sw 2 √aRw
o 1 Rekaman Log Dengan satu rekaman log, Vshale dalam formasi dapat diperkirakan dengan beberapa “Single-Curve Clay Indicator” yaitu : PSP ( Vshale )SP=1− 1. SSP GRlog−GRmin GRmax−GRmin
2.
( Vshale )GR=
3.
( Vshale )N =
4.
Rlim ¿−R R lim ¿−Rt ¿ ¿ ¿ ¿ R ( Vshale )Rt = Shale ¿ Rt
∅Nlog ∅ N ( shale ) shale
Dimana : - b =2, bila - b =1, bila
R Shale sangat kecil Rt
Rlim : Resistivity max ada clean HC bearing
R Shale =0.5−1 Rt
o 2 Rekaman Log Dengan dua rekaman log, Vsh dalam formasi dapat diperkirakan dengan beberapa kurva atau beberapa single-curve clay indicator yaitu: ρb vs ∅ N 1. Neutron dan Density log denga cara membuat cross-plot antara selanjutnya tentukan fluida matriks dan shale point. Kemudian tentukan garis Vsh 100%,90%,d;;. ρb vs ∆ t 2. Sonic dan Density Log membuat cross-plot antara 3. Neutron dan Sonic Log membuat cross-plot antara
∅N vs ∆ t
o Nilai Vshale yang didapat, diambil harga yang terkecil dulu (first Approxe) hingga cocok dengan hasil hitungan. o Ciri-ciri batubara : resistivity tinggi, GR tinggi, ρb dan ∅N terpengaruh searah. o Cement bond log : digunakan untuk mengetahui kualitas penyemenan casing pada dinding formasi (adanya space diantara semen dan casing atau semen dengan formasi atau tidak). - Interpretasi 1 : Jika low amplitude = Good Cement - Interpretasi 2 : Jika high attenuation = Good Cement - Interpretasi 3 : Jika high bond Index = Good Cement o Pembacaan MDT-RFT-GR dari atas (from top to bottom)
Chevron effect : pembacaan pada VDL untuk sambungan casing Lapisan yang kosong tidak berisi semen (free pipe) Bagus tidaknya semen dapat dilihat dengan log CBL & VDL Jika interpretasi VDL tidak lurus maka kemungkinan ada terjadi : - Micro annulus : adanya gelembung” udara pada semen (tidak ada pengaruh) - Channeling : bisa dibilang adanya rongga pada semen o Sentralizer : alat yang digunakan untuk membantu dalam casing agar posisi hamper sama dengan wellbore o Nilai amplitude awal (normal) berubah lebih besar setelah adanya mud pressure (injeksi) saat drill keadaan log jelek (adanya channeling) o o o o
