Zona Infiltrasi & Jenis Log Hidrokarbon

Zona Infiltrasi

Akibat adanya tekanan ini akan menyebabkan terbentuknya kerak lumpur bor kedalam lapisan permeable sehingga didalam lapisan tersebut terdapat tiga zona infiltrasi, yaitu:

a. Zona Terinvasi (Flushed Zone)

            Merupakan zona infiltrasi yang terletak paling dekat dengan lubang bor serta terisi oleh filtrat lumpur yang mendesak kandungan semula (seperti gas, minyak, maupun air). Air formasi atau hidrokarbon yang terdapat pada formasi terdesak kedalam oleh filtrat lumpur pemboran. Daerah ini disebut daerah terinvasi dengan tahanan jenisnya dan kejenuhan airnya

b. Zona Peralihan (Transition Zone)

            Merupakan zona infiltrasi yang lebih dalam dari zona terinvasi, dimana dalam zona ini ditempati oleh campuran dari filtrat lumpur dengan kandungan semula. Karena zona ini posisinya semakin jauh dari lubang bor maka semakin berkurang filtrasi dari lumpur pemboran.

c.  Zona tak terinvasi (Uninvaded Zone)

            Merupakan zona yang terletak paling jauh dari lubang bor, dimana dalam zona ini seluruh pri batuan terisi oleh kandungan semula dan sama sekali tidak dipengaruhi oleh adanya air filtrat Lumpur.

Zona hidrokarbon yang terdiri dari minyak dan gas, pergerakan hidrokarbon yang terdesak lebih cepat daripada air formasi terutama yang terjadi pada zona annulus yang mempunyai kejenuhan air formasi tinggi.

            Formasi yang terdiri dari batuan yang retak-retak dimana filtrate lumpur mengalir melalui celah-celah retakan dan berhenti pada bagian yang tidak retak dan keluludannya rendah. Dalam hal ini hanya sebagian kecil dari cairan formasi yang dipindahkan oleh filtrate lumpur pemboran sehingga hubungan antara tahana jenis dan kejenuhan (saturasi) dengan rumus Archie tidak berlaku.

Jenis Log Hidrokarbon

Jenis-jenis Log yang Digunakan

Secara umum evaluasi formasi dapat dilakukan dengan memakai tiga jenis log, yaitu:

a. Log-log yang menunjukkan permeable zones, yaitu: Spontaneous Potential (SP), dan Gamma Ray (GR).

b. Log-log yang menunjukkan Resistivitas, contohnya: Deep Induction dan Deep Laterolog.

c. Log-log yang menunjukkan porositas, contohnya: Density, Neutron, dan Sonic.

A. Log-log yang menunjukkan zona-zona permeabel

Mencari  zona-zona permeable adalah langkah pertama dalam analisa log. Ini dilakukan dengan log Spontaneous Potential (SP) dan log Gamma ray (GR).

Dalam Soft Rocks SP dapat membeda-bedakan sand dari shales lebih baik daripada GR. Dalam formasi limestone yang keras kurva SP akan bergerak lamban,disini GR lebih baik untuk membedakan karbonat dari shales. Kedua kurva dipakai untuk menghitung kandungan shales suatu zona permeable dalam proses mengevaluasi “shaley formation”.

           

(a). Log Spontaneous Potential (SP)

Prinsip Kerja

Log SP merupakan alat log untuk mengetahui beda potensial yang timbul antara lumpur pemboran dengan batuan insitu pada formasi di sekitar lubang bor. Perbedaan ini disebabkan karena adanya perbedaan salinitas filtrate lumpur dengan salinitas air formasi sehingga akan terbentuk defleksi “SP”. Hal ini dipengaruhi oleh elektromotif yang berasal dari elektrokimia dan elektrokinetik.

Komponen elektrokimia terjadi pada lapisan permeable dengan kandungan NaCl yang berasal dari air filtrate dan air formasi. Lapisan permeable tersebut diapit oleh lapisan shale,dimana lapisan shale lulus terhadap kation Na dan tidak lulus terhadap anion Clˉ. Maka arah aliran arus ion-ion Na yang berasal dari air formasi yang memiliki salinitas lebih tinggi bergerak ke larutan yang salinitasnya rendah dengan melewati lapisan shale.

Komponen elektrokinetik terjadi akibat adanya perbedaan tekanan hidrostatik antara filtrate lumpur dengan formasi yang permeable. Perbedaan tekanan ini umumnya kecil sekali, sehingga sering diabaikan, terutama bila digunakan air bersih sebagai fluida bor.

Bentuk-bentuk kurva SP

Berbagai kondisi batuan dan kadungan yang ada di dalamnya mempengaruhi bentuk-bentuk kurva SP. Bentuk-bentuk kurva SP adalah sebagai berikut:

a. Pada lapisan shale, kurva lurus (konstan).

b. Pada lapisan permeable mengandung air asin, deflekasi SP akan berkembang negative (kearah kiri dari garis shale).

c. Pada lapisan permeable mengandung hidrokarbon, defleksi SP akan berkembang negative

d. Pada lapisan permeable menandung air tawar, defleksi kurva SP akan berkembang positif (kearah kanan dari garis shale).

Jadi pada prinsipnya, defleksi negative akan terjadi bila slinitas kandungan dalam lapisan lebih besar dari salinitas lumpur, sedangkan defleksi positif terjadi bila salinitas kandungan dalam lapisan lebih kecil dibandingkan salinitas lumpur. Bilamana pada lapisan permeable salinitasnya sama dengan lumpur maka defleksi SP akan merupakan garis lurus sebagaimana pada shale/clay. Kurva SP yang lurus selain pada shale dan kesamaan salinitas juga dikarenakan adanya lapisan yang sangat kompak (tight zone).

Kegunaan Log SP

a). Untuk mencari zona-zona permeable

b). Untuk menghitung harga tahanan jenis air formasi (Rw)

c). Untuk menentukan ketebalan lapisan permeable.

d). Untuk menghitung banyaknya lempung dalam suatu reservoir (clay content).

e). Untuk membedakan lapisan yang bersih dan shale.

b. Log Sinar Gamma (Gamma Ray)

Prinsip dasar

GR adalah log yang mengukur dan mencatat secara langsung intensitas radioaktif alamiah yang dikandung oleh formasi batuan, tanpa alat yang memancarkan sumber radioaktif. Radioaktifitas alamiah yang ada di formasi timbul dari elemen-elemen berikut:

Uranium (U)

Thorium (Th)

Potasium (K)

Ketiga elemen ini memancarkan Gamma Rays secara terus-menerus,yang merupakan short bursts of high energy radiation (ledakan –ledakan radiasi yang berenergi tinggi), yang kemudian diterima oleh sensor.

Log GR adalah rekaman radioaktifitas alamiah ini. GR dapat menembus batuan sedalam beberapa inchi. GR yang berasal dari batuan yang berdekatan dengan lubang sumur menembus lubang sumur dan terdeteksi oleh sensor GR. Parameter yang direkam adalah jumlah pulsa yang direkam tiap satuan waktu oleh detector. Log GR diskala dalam satuan API (APIU).

Kegunaan dari log GR antara lain:

a). Mengestimasi kandungan serpih (shale) sehingga dapat ditentukan base  line nya dengan koreksi dari metode lainnya.

b). Mengukur sifat-sifat radioaktifitas dari formasi batuan

c). Mengetahui lithologi dasar secara garis besar dan perlu dikorelasikan dengan metode lainnya.

           

B. Log-log yang mengukur Resistivitas

Log tahanan jenis (Resistivity log) adalah log yang mencatat tahanan jenis formasi dan merupakan salah satu alat log tertua yang pertama kali diperkenalkan oleh Schlumberger.

Di dalam sumur pemboran ada tiga zona yang perlu diperhatikan yaitu: Invaded, Transition, dan Undisturbed/Uninvaded zones, maka ada tiga macam alat pengukur resistivitas:

1. Deep investigation resistivity log

2. Medium investigation resistivity log

3. Shallow investigation resistivity log

Jenis log resistivity yang digunakan

Pada masa sekarang, macam-macam alat log resistivity dibedakan berdasarkan jenis lumpur (mud) yang digunakan untuk pemboran dan kondisi porositas. Alat tersbut antara lain:

Induction untuk Fresh mud, medium-high porosity conditions, Laterolog untuk salt mud, low porosity conditions

a). Induction log

Induction log bekerja pada kondisi: Fresh mud, resistivitas formasi < 200 ohm-m, bila perbandingan antara resistivitas mud filtrate dan resistivitas air formasi (Rmf/Rw) < 20, serta tidak akurat pada resistivitas tinggi.

Dalam pertengahan 1960-an alat “Dual Induction Log” diperkenalkan. Alat ini mempunyai: induction deep (ILD) & induction medium (ILm) SFL untuk pembacaan shallow.

Dua alat yang bekerja didaerah “flushed zone” untuk kategori fresh mud adalah:

1. Microlog – suatu alat yang “non focused” yang mempunyai jangkauan penyelidikan sangat shallow. Alat ini mengindikasikan adanya mud cake, jadi merupakan indicator zona permeable.

2. Proximity log – mengukur resistivitas flushed zone (Rxo).

b). Laterolog

Laterolog akan bekerja lebih baik: Bila lumpur lebih konduktif daripada air formasi:

Rmf/Rw < 20 Bisa didalam fresh mud tapi resistivity formasi harus lebih dari 200 ohm-m dalam large borehole ( >12 in ) serta deep invasion ( >40 in ).

Pada 1970-an diperkenalkan alat “Dual Laterolog” yang dapat membaca: Deep Laterolog (LLd) & Shalow Laterolog (LLs)

Synthetic seismogram harus dibuat untuk depth calibration daripada seismic sections (ini adalah aplikasi log sonic yang asli).

B. Log-log yang menunjukkan Porositas.

1. Density Log

Prinsip metode ini adalah mencatat harga “bulk density” berdasarkan jumlah pencacahan sinar gamma yang diterima oleh detector, yang merupakan fungsi atau indikasi dari rapat massa electron formasi batuan.

Log density ini mempunyai kegunaan antara lain:

(a). Untuk menentukan harga porositas

(b). Untuk membedakan formasi hidrokarbon yang terdiri atas gas atau minyak

(c). Dapat digunakan sebagai interpretasi lithologi, setelah dikombinasikan dengan log-log lainnya.

2. Neutron Log

            Neutron merupakan suatu partikel yang netral dan mempunyai massa yang hampir sama dengan massa atom hydrogen. Pada prinsipnya log neutron ini adalah mencatat harga kesarangan neutron dari formasi batuan. Dari sumber yang terdapat pada sonde log neutron tersebut bertumbukan electron-elektron batuan yang disebut tumbukan bola-bola billiard (billiard ball collisions). Akibat tumbukan tersebut maka neutron akan kehilangan sebagian energi yang tergantung dari perbedaan batuan dan akan kehilangan banyak energi jika bertumbukan dengan suatu atom yang mempunyai massa hampir sama atau sama dengan massa atom hydrogen.

            Pengurangan energi ini tercatat didalam detector. Bila formasi batuan mengandung air atau hidrokarbon (atom H) maka neutron akan mengalami penurunan energi yang besar dan tertangkapnya tidak jauh dari sumber radioaktif alat dan sebaliknya bila konsentrasi hydrogen dalam formasi relatif kecil maka partikel-partikel neutron akan jauh menembus formasi sebelum tertangkap.

Kegunaan log neutron ini antara lain:

1. Untuk menentukan harga kesarangan (porositas) neutron batuan

2. Untuk membantu menginterpretasikan batuan dengan dikombinasikan dari log-log lainnya.