ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak...

14
Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 1 ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN NANOFERROFLUIDS TERHADAP FAKTOR PEROLEHAN PADA HEAVY OIL MELALUI PEMANASAN INDUKSI ELEKTROMAGNETIK Revia Nanda Putra* Sudjati Rahmat** Sari Heavy oil merupakan minyak yang sangat berat dengan viskositas yang tinggi sehingga sangat sulit untuk mengalir ke permukaan. Padahal potensi heavy oil ini sangat besar sekali di dunia yaitu sekitar lebih dari dua kali potensi minyak konvensial (light oil). Untuk itu, keberadaan metode yang efektif dan ekonomis dalam membantu memproduksikannya ke permukaan sangat diperlukan dalam rangka memenuhi kebutuhan minyak global. Pemanasan induksi elektromagnetik telah menjadi metode yang cukup menjanjikan saat ini dengan mampu menghasilkan panas secara langsung di dalam reservoir tanpa adanya proses pembakaran. Namun , metode ini hanya bekerja dengan baik pada materi berkonduktivitas tinggi. Karena heavy oil memilki konduktivitas yang rendah maka digunakan brine dan nanoferrofluids sebagai stimultan dalam percobaan ini. Tujuan percobaan ini adalah untuk melihat pengaruh penggunaan beberapa stimultan terhadap perolehan minyak dengan menggunakan pemanasan induksi elektromagnetik. Selain itu juga akan dibandingkan perolehan heavy oil-nya pada berbagai konsentrasi brine yang berbeda. Hasil percobaan menunjukan bahwa core dengan 50 derajat salinitas brine memberikan perolehan yang paling besar yaitu sebesar 42 % dan 38 %. Sedangkan brine dengan 30 derajat salinitas memiliki perolehan sebesar 17-18 % dan yang paling rendah adalah brine dengan 20 derajat salinitas yang hanya mencapai 6 % dan bahkan ada yang 0 %. Dengan ditambahkannya nanoferrofluid ke dalam core mampu meningkatkan perolehan pada sampel heavy oil. Peningkatan terbesar terjadi pada core dengan brine 20 derajat salinitas yaitu terjadi peningkatan sebesar 34-40 %. Kata kunci : pemanasan induksi, brine, nanoferrofluids, heavy oil, faktor perolehan Abstract Heavy oil is kind of oil that have high viscosity so it is difficult to move to the surface. In fact, the potential of heavy oil is very huge in the world is about more than twice the potential of conventional oil . Therefore, it need some method which effective and economical to be applied in order to meet the global demands. Recently, induction heating has been promising method because of the ability to generate heat direcly without any combustion process in the reservoir. Yet, this kind of heating just work well on materials that have high conductivity and in contrary heavy oil has low conductivity. So, it is used brine and nanoferrofluids as a stimultan in this experiment. The main purpose of this experiment is to investigate the effect of using some stimultan toward recovery factor of heavy oil using induction heating. Beside that, also will be compared the recovery factor among some kind salinity degree of brine. The result of this experiment showed that cores with 50 degree of salinity brine give the highest recovery factor that is about 42 % dan 38 %. Meanwhile, brine with 30 degree of salinity has the recovery factor about 17-18 % and the lowest is brine with 20 degree of salinity which get recovery factor about 6% and even 0% . The existence of nanoferrofluids inside the core causes increasing the recovery factor of heavy oil. The largest increase occurred in the core with 20 degree of salinity brine which is an increase of 34-40 %. Keywords: induction heating, brine, nanoferrofluids, heavy oil, recovery factor *Mahasiswa Program Studi Teknik Perminyakan ITB **Dosen Pembimbing Mahasiswa Program Studi Teknik Perminyakan ITB

Transcript of ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak...

Page 1: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 1

ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN NANOFERROFLUIDS TERHADAP

FAKTOR PEROLEHAN PADA HEAVY OIL MELALUI PEMANASAN INDUKSI

ELEKTROMAGNETIK

Revia Nanda Putra*

Sudjati Rahmat**

Sari

Heavy oil merupakan minyak yang sangat berat dengan viskositas yang tinggi sehingga sangat sulit untuk mengalir ke

permukaan. Padahal potensi heavy oil ini sangat besar sekali di dunia yaitu sekitar lebih dari dua kali potensi minyak

konvensial (light oil). Untuk itu, keberadaan metode yang efektif dan ekonomis dalam membantu

memproduksikannya ke permukaan sangat diperlukan dalam rangka memenuhi kebutuhan minyak global. Pemanasan

induksi elektromagnetik telah menjadi metode yang cukup menjanjikan saat ini dengan mampu menghasilkan panas

secara langsung di dalam reservoir tanpa adanya proses pembakaran. Namun , metode ini hanya bekerja dengan baik

pada materi berkonduktivitas tinggi. Karena heavy oil memilki konduktivitas yang rendah maka digunakan brine dan

nanoferrofluids sebagai stimultan dalam percobaan ini.

Tujuan percobaan ini adalah untuk melihat pengaruh penggunaan beberapa stimultan terhadap perolehan minyak

dengan menggunakan pemanasan induksi elektromagnetik. Selain itu juga akan dibandingkan perolehan heavy oil-nya

pada berbagai konsentrasi brine yang berbeda.

Hasil percobaan menunjukan bahwa core dengan 50 derajat salinitas brine memberikan perolehan yang paling besar

yaitu sebesar 42 % dan 38 %. Sedangkan brine dengan 30 derajat salinitas memiliki perolehan sebesar 17-18 % dan

yang paling rendah adalah brine dengan 20 derajat salinitas yang hanya mencapai 6 % dan bahkan ada yang 0 %.

Dengan ditambahkannya nanoferrofluid ke dalam core mampu meningkatkan perolehan pada sampel heavy oil.

Peningkatan terbesar terjadi pada core dengan brine 20 derajat salinitas yaitu terjadi peningkatan sebesar 34-40 %.

Kata kunci : pemanasan induksi, brine, nanoferrofluids, heavy oil, faktor perolehan

Abstract

Heavy oil is kind of oil that have high viscosity so it is difficult to move to the surface. In fact, the potential of heavy

oil is very huge in the world is about more than twice the potential of conventional oil . Therefore, it need some method

which effective and economical to be applied in order to meet the global demands. Recently, induction heating has been

promising method because of the ability to generate heat direcly without any combustion process in the reservoir. Yet,

this kind of heating just work well on materials that have high conductivity and in contrary heavy oil has low

conductivity. So, it is used brine and nanoferrofluids as a stimultan in this experiment.

The main purpose of this experiment is to investigate the effect of using some stimultan toward recovery factor of heavy

oil using induction heating. Beside that, also will be compared the recovery factor among some kind salinity degree of

brine.

The result of this experiment showed that cores with 50 degree of salinity brine give the highest recovery factor that is

about 42 % dan 38 %. Meanwhile, brine with 30 degree of salinity has the recovery factor about 17-18 % and the

lowest is brine with 20 degree of salinity which get recovery factor about 6% and even 0% . The existence of

nanoferrofluids inside the core causes increasing the recovery factor of heavy oil. The largest increase occurred in the

core with 20 degree of salinity brine which is an increase of 34-40 %.

Keywords: induction heating, brine, nanoferrofluids, heavy oil, recovery factor

*Mahasiswa Program Studi Teknik Perminyakan ITB

**Dosen Pembimbing Mahasiswa Program Studi Teknik Perminyakan ITB

Page 2: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 2

I. PENDAHULUAN

1.1 Latarbelakang

Kebutuhan dunia akan konsumsi minyak terus

mengalami peningkatan dari tahun ke tahun seiring

dengan semakin pesatnya perkembangan ekonomi

global. Untuk itu para pelaku industri perminyakan

harus terus berupaya untuk bisa memenuhi tuntutan

tersebut. Namun permasalahannya adalah produksi

minyak dibatasi oleh nilai recovery factor ( RF ),

yaitu suatu ratio yang menunjukan jumlah minyak yang

dapat diproduksikan ke permukaan. Nilai ini akan

membatasi jumlah minyak yang bisa diproduksikan

dengan mekanisme primery recovery-nya. Besar

kecilnya nilai perolehan minyak ini sangat bergantung

pada karakteristik reservoir dan fluida nya serta jenis

driving mechanisme yang membantu memberikan

tenaga dorong kepada minyak tersebut untuk mengalir

ke permukaan.

Untuk bisa meningkatkan produksi kumulatif minyak

maka nilai perolehan ini harus ditingkatkan

semaksimal mungkin. Caranya adalah dengan

mengaplikasikan metode EOR (Enhanced Oil

Recovery) pada reservoir tersebut. Prinsipnya dengan

memberikan tenaga atau energi luar kepada reservoir

sehingga diharapkan tenaga tersebut dapat membantu

memberikan dorongan kepada minyak untuk mengalir

kepermukaan. Metodenya antara lain : injeksi

water,injeksi uap,insitu combustion, surfactant,

polimer, MEOR dan sebagainya yang penerapannya

tergantung kepada karakteristik reservoir, fluida

reservoir dan pertimbangan keekonomian.

Heavy oil adalah minyak berat yang memiliki

viskositas yang sangat tinggi sehingga sangat sulit

untuk mengalir. Padahal heavy oil memilki cadangan

yang sangat besar yaitu lebih dua kali besar dari

cadangan minyak biasa (ligh oil). Biasanya dilakukan

injeksi uap dan pembakaran di tempat (insitu

combustion) dalam memproduksikanya. Namun, dalam

penerapannya sangat tidak efektif dan kurang

ekonomis. Untuk itu diperlukan metoda yang lebih

efisien dan ekonomis untuk menangani minyak berat

ini.

Dalam percobaan ini akan digunakan pemanasan

elektrik dengan memanfaatkan prinsip pemanasan

induksi oleh karena adanya garis-garis gaya magnet di

sekitar kumparan berarus listrik. Untuk meningkatkan

konduktivitas dari core maka akan digunakan brine

dan nanoferrofluids sebagai stimultan.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan percobaan ini adalah:

1. Untuk melihat kemampuan induktor

elektromagnetik dalam memanaskan masing-

masing stimultan

2. Untuk melihat pengaruh penggunaan

stimultan dalam meningkatkan nilai perolehan

heavy oil melalui pemanasan induksi

elektromagentik

3. Untuk membandingkan nilai perolehan pada

berbagai brine yang berbeda derajat

salinitasnya dan nilai perolehan dengan

menggunakan nanoferrofluids

1.3 Batasan Penelitian

Dalam percobaan ini dibatasi hanya stimultan dan

konsentrasi brine yang akan mempengaruhi pencapaian

nilai perolehan sampel heavy oil. Stimultan yang

digunakan adalah brine dan nanoferrofluids.

Sedangkan brine yang digunakan ada 3 jenis

konsentrasi yang berbeda yaitu brine dengan 50, 30,

dan 20 derajat salinitas.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengenalan EOR

Enhanced Oil Recovery atau Peningkatan Perolehan

Minyak Tingkat Lanjut adalah perolehan minyak yang

berasal dari salah satu atau beberapa metode

pengurasan yang menggunakan energi luar reservoir.

Energi yang dipakai adalah salah satu atau gabungan

dari energi mekanik, energi kimiawi dan energi panas1.

Tujuannya adalah untuk membantu meningkatkan

perolehan minyak setelah driving mechanism yang

bekerja pada reservoir tersebut sudah tidak mampu lagi

dalam memberikan tenaga untuk mendorong minyak

ke permukaan.

Jenis-jenis metodenya1 adalah:

1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan

injeksi gas

2. Injeksi tak tercampur, seperti injeksi gas CO2,

injeksi gas tak reaktif, injeksi gas diperkaya

dan injeksi gas kering

3. Injeksi kimiawi, seperti injeksi alkalin, injeksi

polimer, dan injeksi surfactant

4. Injeksi termik,seperti injeksi air panas, injeksi

uap dan pembakaran di tempat.

Proses pemilihan metode tersebut sangat tergantung

pada faktor-faktor berikut1:

Karakteristik reservoir

Mekanisme pendorong

Cadangan minyak tersisa

Viskositas minyak

Khusus untuk minyak berat (heavy oil) dilakukan

thermal recovery dalam membantut meningkatkan

nilai RF-nya. Pada prinsipnya thermal recovery ini

memanfaatkan energi panas dalam menurunkan

Page 3: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 3

viskositas heavy oil. Sehingga dengan penurunan

viskositas akan membuat heavy oil lebih mudah untuk

diproduksikan ke permukaan.

Thermal recovery ada dua jenis metode5:

1.Steam processes

Huff and puff

Metode ini membutuhkan injeksi uap panas

kedalam reservoir untuk menurunkan

viskositas dari minyak. Uap panas di

injeksikan langsung melalui sumur produksi.

Proses memanaskan minyak disekitar lubang

sumur menggunakan prinsip konduksi

sehingga untuk bisa memanaskan minyak

dalam skala reservoir membutuhkan waktu

tertentu.

Untuk itu selama proses ini berlangsung maka

sumur di tutup sementara waktu. Setelah

beberapa hari maka sumur bisa dibuka

kembali untuk selanjutnya minyak

diproduksikan ke permukaan. .Metode ini

hanya mampu mencapai RF sebesar 20% dari

IOIP.

Gambar 1: Metode Huff and Puff

Steamflood

Metode ini membutuhkan injeksi uap secara

kontiniu melalui sumur injeksi. Metode ini

sangat cocok untuk reservoir yang memiliki

permeabilitas yang bagus dan sangat

direkomendasikan untuk yang tidak memiliki

dual porosity seperti adanya fracture karena

hal ini akan mengakibatkan uap yang

diinjeksikan akan dengan mudah mengalir ke

sumur produksi sehingga tidak cukup untuk

memanaskan minyaknya.

Saat diinjeksikan ke dalam reservoir maka uap

tersebut akan membentuk “bank” yang

bergerak menyebar menjauhi sumur injeksi

menuju sumur pruduksi. Dan perlahan akan

mengalami kondensasi membentuk hot water

yang akan membentu menurunkan viskositas

minyak sehingga lebih mudah untuk mengalir.

Dibelakang “bank” ini akan terbentuk juga

akan terbentuk oil bank yang besama-sama

akan bergerak menuju sumur produksi.

Gambar 2 : Metode Steamflood

2.In situ combustion

Metode ini membutuhkan pembakaran beberapa

minyak di dalam reservoir untuk menciptakan uap

panas dan gas. Metode ini direkomendasikan untuk

reservoir dengan permeabilitas yang besar.

Prosedurnya dengan menurunkan pemantik ke dasar

sumur injeksi dan oksigen diinjeksikan untuk

membantu menciptakan pembakaran. Akibat dari

pembakaran yang terjadi maka minyak yang tidak

terbakar akan menjadi lebih mobile karena penurunan

viskositas. Dan steam yang terbentuk akibat dari

pembakaran ini juga membantu mendorong minyak

menuju sumur produksi. Sedangkan gas yang terbentuk

akan bekerja sebagaimana solution gas drive

mechanisme membantu memberikan tenaga dorong

bagi minyak.

Gambar 3 : Metode In Situ Combustion

2.2 Pemanasan Induksi Elektromagnetik

Metode pemanasan listrik telah menjadi alternatif baru

dalam membantu memproduksikan heavy oil ke

permukaan. Prinsip metode ini sangat sederhana yaitu

dengan merubah energi listrik menjadi energi panas di

dalam reservoir. Energy panas yang terbentuk akan

dimanfaatkan untuk memanaskan heavy oil agar

viskositasnya menjadi lebih rendah. Adapun sumber

tenaga listriknya berupa arus bolak balik (AC) atau

arus langsung (DC) yang berasal dari permukaan dan

ditransmisikan lewat kabel atau selubung (casing)

dalam sumur.

Salah satu metode dalam pemanasan elektrik ini adalah

pemanasan induksi elektromagnetik. Pemanasan tipe

ini memanfaatkan gelombang elektromagnetik berupa

Page 4: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 4

garis-garis medan magnet untuk memanaskan material

yang memiliki konduktivitas.

Gambar 4 : Pemanasan Induksi

Mekanismenya:

Jika kawat konduktor dibentuk kumparan

dengan dialiri arus AC pada frekuensi tertentu

(induktor) dan di dekatnya diletakkan materi

yang memilki konduktivitas, maka materi

tersebut akan menerima pengaruh gelombang

elektromagnetik dari induktor berupa medan

magnet lalu akibat medan magnet tersebut

akan menghasilkan arus eddy dalam materi

Setiap materi konduktiv biasanya memiliki

hambatan listrik, dan arus yang mengalir

dalam materi tersebut akan menghasilkan

daya sebesar:

P=I2×R,

dimana P adalah daya, I untuk arus, dan R

untuk hambatan, daya inilah yang keluar

sebagai panas.

Dalam pemanasan induktif electromagnet ini, arus

eddy yang ditimbulkan tidak memerlukan kontak

langsung antara reservoir dan induktor. Panas hanya

timbul di zona dengan konduktivitas tinggi. Hal ini

membuatnya lebih efektif dan menjadi layak pakai

secara ekonomis dan teknis.

Konduktivitas termal adalah kemampuan suatu

material untuk mengantarkan panas yang ditandai

dengan besaran W.K-1 m-1. Besar kecilnya nilai

konduktivats ini bergantunga pada jenis materialnya3.

2.3 Heavy Oil

Heavy oil adalah tipe crude oil yang sangat viskos dan

sulit untuk mengalir. Derajat API-nya lebih kecil dari

20 atau lebih besar 0.933 dalam skala spesifik gravity4.

Karekteristik umum heavy oil ini adalah4:

high specific gravity,

perbandingan H/C kecil,

high carbon residu,

kandungan asphaltine tinggi,

mengandung metal, sulphur dan nitrogen.

2.4 Brine

Brine merupakan larutan yang dibuat dengan

mencampurkan air dan garam dengan perbandingan

tertentu. Besar kecilnya perbandingan antara air dan

garam akan menentukan dalam derajat salinitas nya.

Semakin tinggi derajat salinitasnya maka

konduktivitasnya akan semakin tinggi

2.5 Nanoferrofluids

Nanoferrofluid adalah campuran koloid antara

ferromagnetic atau ferrimagnetic pada skala nano.

Partikelnya berukuran 10 nm atau lebih kecil yang

dilapisi surfaktan seperti asam oleic/citric untuk

menghindari aglomerasi dan gaya magnet. Karena

partikelnya yang kecil dan dengan pelapisan itulah

maka nanoferrofluids ini bisa bersifat cairan,

terdispersi, dan tidak bersedimentasi2.

Nanoferrofluids bersifat stabil artinya tidak akan

terjadi agglomerasi dan pemisahan fasa pada medan

magnet yang kuat.

Nanoferrofluids mempunyai dua state2:

1.Solid : partikel besi dalam ukuran nano

2.Liquid : air atau minyak

Gambar 5 : Nanoferrofluids

III. ALAT DAN BAHAN

3.1 Alat

Peralatan-peralatan yang digunakan dalam percobaan

ini adalah :

Induktor elektromagnetik

Slim tube apparatus

Pompa vakum

Timbangan elektrik

Jangka sorong

Stopwatch

Infrared termometer

Picnometer

Gelas ukur

Page 5: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 5

Gelas kimia

Tabung reaksi

3.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan:

Heavy oil

Brine ( 50, 30, dan 20 derajat salinitas )

Nanoferrofluids

Artificial core

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

4.1 Pembuatan Larutan Brine

Larutan brine dibuat dengan mencampurkan air dengan

garam berdasarkan perbandingan tertentu sesuai

dengan besarnya derajat salinitas yang diinginkan.

(Lihat tabel 8 pada lampiran)

NaCl( l ) NaCl( s ) + H2O( l )

Selanjutnya brine dihitung densitasnya dengan

menggunakan picnometer.

Diamana:

– ………… ( 1 )

4.2 Pengukuran Propertis Heavy Oil

Densitas

Untuk mengukur densitas heavy oil digunakan

picnometer yang prosedurnya sama dengan

pengukuran densitas brine di atas

Viskositas

Viskositas heavy oil diukur dengan

menggunakan Fann VG Meter. Dengan alat

ini didapatkan skala (dial) untuk masing-

masing kecepatan rotor, yaitu 3, 6, 100, 200,

300 dan 600 RPM pada berbagai temperature.

Sehingga didapatkan:

…………………….( 2 )

Keterangan:

μa : apparent viscosity (cp)

θN : dial reading @ N RPM (derajat)

N : kecepatan rotor (RPM)

…………………( 3 )

Keterangan:

μp : plastic viscosity (cp)

θ600 : dial reading pada 600 RPM

θ300 : dial reading pada 300 RPM

4.3 Uji Temperatur

Prosedurnya:

1. Setiap stimultan (brine 20, 30, dan 50 derajat

salinitas serta nanoferrofluids) dimasukan ke

dalam tabung reaksi

2. Setiap tabung reaksi yang sudah berisi

masing-masing stimultan kemudian diletakkan

di tengah lilitan kawat pada induktor

3. Nyalakan induktor elektromagnetik

4. Perubahan suhu pada masing-masing

stimultan diamati setiap 10 detik selama 3

menit dengan menggunakan infrared

thermometer.

4.4 Penentuan RF

1. Pembuatan Artificial Core

Langkah-langkah dalam pembuatan core

adalah sebagai berikut:

1. Siapkan pasir dengan ukuran yang

seragam, dibersihkan dan kemudian

dikeringkan didalam oven

2. Siapkan semen bangunan biasa

3. Siapkan cetakan core dari pipa paralon

dengan diameter 1 inch dan panjang 2,5

inch sebanyak yang dibutuhkan

4. Lapisi bagian dalam cetakan dengan

gemuk

5. Takar berat pasir sesuai kebutuhan

6. Takar berat semen dengan perbandingan

20% dari berat total (pasir+semen)

7. Campurkan dan beri air sedikit-sedikit

sampai adonan tersebeut sudah keliatan

sedikit basah

8. Cetak dalam cetakan

9. Keringkan selama 2 hari

10. Keluarkan core dari cetakan

11. Ratakan bagian atas dan bawah core

12. Oven selama kurang lebih saru hari

13. Catat ukuran core dan berat keringnya

2. Penjenuhan Core

Core yang sudah jadi dijenuhkan dengan

larutan brine selama kurang lebih 24 jam

dengan menggunakan pompa vakum. Setelah

itu dicacat berat basahnya

Kemudian dihitung porositas core dengan

menggunakan metode liquid saturation.

Dimana:

…………...( 4 )

…………...( 5 )

Page 6: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 6

…………………... ( 6 )

3. Pendesakan Core

Untuk menginjeksikan heavy oil ke dalam

core yang sudah tersaturasi dengan brine

digunakan slim tube apparatus dimana heavy

oil-nya didorong dengan menggunakan Hg.

Brine yang tersisa didalam core dianggap

sebagai residual water saturation ( Swr ).

Sedangkan pori yang ditinggalkan oleh brine

tersebut diasumsikan terisi dengan sempuna

oleh heavy oil. Sehingga oil saturation (So)

adalah satu dikurangi Swr-nya.

Karena heavy oil-nya beku dalam suhu

ruangan maka saat diinjeksikan kedalam core

heavy oil harus dipanaskan dulu dengan heater

sampai pada suhu yang memungkinkan heavy

oil tersebut berada pada posisi cair. Dalam hal

ini cukup dipanaskan sampai suhu 40o C.

Setelah proses injeksi selesai, core

didinginkan selama kurang lebih setengah hari

untuk mengembalikan ke suhu ruangan.

4. Pemanasan Core

Proses pemanasan core dilakukan dengan

menggunakan inductor elektromagnetik. Core

diletakan di tengah lilitan kawat pada

inductor. Posisinya dikondisikan sedemikian

rupa agar lilitan kawat tepat berada di area

tengah core sehinga memungkinkan

pemerataan pemanasan pada saat proses

pemanasan berlangsung. Proses pemanasan

dilakukan selama 3 menit. Rangkaian alatnya

dapat dilihat pada gambar 9 dan 10 di bagian

lampiran.

5. Produksi

Core kemudian dipindahkan kedalam core

holder. Agar heavy oil tidak cepat dingin saat

berada di dalam core holder maka core

holdernya dipanaskan dengan temperature 500

C. Temperatur ini tidak melebihi temperature

core setelah dipanaskan. Untuk memudahkan

heavy oil mengalir ke bawah maka diberikan

tekanan dari atas sebesar 50 psi sedangkan

confining pressure nya dipertahankan pada

150 psi.

Proses pemindahan kedalam core holder bisa

memakan waktu sekitar 1-2 menit. Sedangkan

proses produksi sendiri dilakukan selama 5

menit. Heavy oil yang tertampung di dalam

gelas ukur kemudian dihitung volumenya.

Volume tersebut kemudian dicatat sebagai

heavy oil yang terproduksikan akibat

pemanasan induksi elektromagnetik.

………….(7)

Confining pressure diberikan dari samping

core holder dan diposisikan sebagai tekanan

overburden. Tekanan ini bertujuan selain

menggambarkan kondisi reservoir sebenarnya

juga bertujuan untuk mencegah heavy oil

mengalir ke arah samping core holder.

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1 Hasil Percobaan

Densitas brine

Tabel 1. Densitas brine

Brine Densitas (gram/ml)

20 salinitas 1.0294

30 salinitas 1.0523

50 salinitas 1.0872

Densitas dan viscositas heavy oil

Densitas heavy oil diukur pada suhu 1050 F

dan didapatkan hasil sebesar 0.969 gram/ml.

Sedangkan viskositas nya dapat dilihat di

tabel dibawah.

Tabel 2. Viskositas heavy oil

Temperatur ( C ) Viscositas (cp)

29 75

48.9 43

60 30

82.2 22

Uji pemanasan terhadap stimultan

Tabel 3. Uji pemanasan terhadap stimultan

Time

(s)

Heat Brine

( C ) Heat

Nanoferro

fluid 20 30 50

10 23.6 25.4 26.2 27.8

20 24.2 26.4 27.4 29.6

30 25.2 27.6 29.2 31.2

40 26.2 28.6 30.8 32.8

50 27.6 30 32.6 34.4

60 28.8 31.6 34.2 36.6

70 30.6 32.8 36.2 38.2

80 31.6 34 38.4 40

Page 7: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 7

90 33.4 35.4 39.8 41.8

100 34.4 36.8 41.4 43.8

110 35.6 38 43.2 46.2

120 36.6 39.2 44.6 48.4

130 37.8 40.4 46.6 50

140 39.4 41.6 47.8 51.8

150 40.4 42.8 49.2 53.4

160 41.6 43.6 50.6 54.6

170 42.6 44.8 52.2 56.4

180 43.6 45.8 53.4 57.6

Faktor perolehan

Tabel 4. RF pada core dengan brine 50 derajat

salinitas

No

Core

V

awal

(ml)

V produksi

(ml)

Faktor

Perolehan

1 2.4 0.9 0.38

2 2.6 1.1 0.42

Nano1 1.9 0.9 0.47

Tabel 5. RF pada core dengan brine 30

derajat salinitas

No

Core

V awal

(ml)

V produksi

(ml)

Faktor

Perolehan

7 1.2 0.2 0.17

9 1.1 0.2 0.18

Nano2 1.9 0.8 0.42

Tabel 6. RF pada core dengan brine 20 derajat

salinitas

No

Core

V awal

(ml)

V produksi

(ml)

Faktor

Perolehan

11 1.2 0.08 0.06

12 1.1 0 0

Nano3 3 1.2 0.4

Keterangan: Core dengan label Nano1,2,dan

3 adalah core yang telah dicampurkan dengan

nanoferrofluids.

5.2 Pembahasan

Heavy oil merupakan minyak dengan viskositas yang

sangat tinggi sehingga memiliki tingkat resistensi yang

besar untuk mengalir. Sehingga untuk mempermudah

dalam memproduksikannnya ke permukaan, sangat

penting untuk menurunkan viskositasnya. Dan

pemanasan adalah salah satu cara yang dapat

digunakan untuk menurunkan viskositas tersebut.

Metode yang biasa digunakan dalam hal ini adalah

stimulasi uap dan pembakaran di tempat (in situ

combustion). Sayangnya kedua metode tersebut

memiliki beberapa kelemahan.

Menurut Sahni (2000) ada beberapa kelemahan pada

stimulasi uap, yaitu:

Bila formasi sangat dalam dimana panas yang

hilang di dalam sumur terlalu banyak dan yang

tersisa tidak cukup memanaskan formasi reservoir.

Formasi yang tipis (ketebalan <30m) sehingga

sebagian besar panas hilang ke formasi tanpa

minyak.

Situasi dimana pembuatan dan injeksi uap tidak

diterima oleh lingkungan

Formasi dengan permeabilitas rendah dimana

fluida yang diinjeksi susah untuk berpenetrasi ke

dalam reservoir

Sifat reservoir yang heterogen sehingga adanya

permeabilitas yang tinggi atau rekahan membuat

uap mengalami terobosan lebih dini (early

breakthrough) yang tentunya mengurangi sapuan.

Sedangkan pada in situ combustion selain susah dalam

mengontrol muka api juga terkendala pada banyaknya

gas kimia beracun yang dihasilkan dari proses

pembakaran tersebut. Untuk itu diperlukan suatu

metode alternatif untuk bisa mengatasi kekurangan dua

metode itu.

Pemanasan induksi elektromagnetik mampu mengatasi

hal tersebut karena selain panasnya ditimbulkan

langsung di reservoir sehingga meminimalisir heat loss

juga tidak memerlukan pembakaran untuk

menghasilkan panas sehingga lebih aman dalam

penerapannya.

Untuk menjalankan mekanisme pemanasan induksi

elektromagnetik ini dalam percobaan hanya

membutuhkan sebuah induktor berupa kumparan kawat

konduktor yang dialiri oleh arus AC berfrekuensi

rendah yaitu 50 kHz. Garis-garis gaya magnet atau

medan magnet yang ditimbulkan disekitar kumparan

tersebutlah yang nantinya mampu menghasilkan

panas pada material-material yang mempunyai

konduktivitas tinggi dengan sebuah mekanisme

tertentu. Tidak perlu adanya kontak antara induktor

dengan material untuk menghasilkan panas tersebut.

Panas yang ditimbulkan hanya akan terjadi pada zone

Page 8: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 8

yang konduktivitasnya tinggi sehingga lebih layak

pakai secara ekonomis dan teknis.

Minyak adalah material yang memiliki resistivitas yang

besar sehingga koduktivitasnya relatif kecil. Untuk itu,

agar proses pemanasannya lebih maksimal dengan

induktor elektromagnetik ini maka diperlukan material

lain yang lebih konduktif sebagai perantara dengan

harapan panas dari material ini nantinya akan di

transfer ke minyak dalam hal ini heavy oil. Sehingga

panas tersebut nantinya akan menurunkan viskositas

dari heavy oil.

Sampel Heavy Oil

Sampel heavy oil yang digunakan dalam percobaan ini

berasal dari salah satu lapangan di Indonesia. Heavy oil

ini memiliki densitas yang sangat tinggi yaitu 0.969

gram/ml pada suhu 105o F. Dan pada Tabel 2 dapat

dilihat juga bahwa viskositasnya sebesar 75 cp pada

temperatur 29 o C dan semakin menurun seiring dengan

kenaikan temperatur.

Sementara itu, pada temperature ruangan sampel heavy

oil ini berada dalam kondisi beku dan tidak bisa

bergerak atau mengalir sama sekali. Hal ini

mengindikasikan bahwa sampel minyak ini merupakan

heavy oil yang sangat viskos. Pada Gambar 6 dapat

dilihat bahwa viskositas sampel menurun sangat

signifikan sampai temperature 60oC sedangkan pada

temperatur di atasnya penurunannya menjadi lebih

sedikit. Hal ini berarti bahwa pemanasan hanya akan

efektif sampai sekitar temperatur 60oC saja.

Sedangkan diatas temperatur tersebut hanya akan

menurunkan sedikit viskositas saja.

Gambar 6: Viskositas Sampel Untuk Berbagai

Temperatur

Dari percobaan dapat dilihat bahwa pemanasan

mampu menurunkan viskositas dari heavy oil tersebut.

Hal ini diakibatkan karena pemanasan dapat

meningkatkan energi kinetik masing-masing molekul

sehingga berakibat pada perubahan dari fraksi-fraksi

berat dari fluida menjadi fraksi-fraksi ringan yang

kemudian menyebabkan jarak antara partikelnya

semakin renggang, sehingga mengakibatkan fluida

tersebut lebih mudah untuk mengalir (viskositasnya

mengecil).

Stimultan

Stimultan digunakan dalam percobaan ini sebagai

media penghantar panas kepada heavy oil. Untuk itu,

sangat penting untuk menggunakan material yang

memilki konduktivias yang relatif besar. Selain itu juga

harus memilki karakteristik yang memungkinkan untuk

bisa dimasukan kedalam core.

Brine merupakan larutan campuran antara garam

dengan air pada perbandingan tertentu. Besar kecilnya

kadar garam dalam larutan tersebut ditunjukan oleh

derajat salinitas dimana semakin besar kadar garamnya

maka derajat salinitas nya akan semakin besar pula.

Salain itu semakin besar derajat salinitas akan semakin

besar kemampuan brine tersebut dalam menghantarkan

listrik sehingga akan semakin kecil resistivitinya.

Semakin kecil resistivity menunjukan semakin besar

konduktivitasnya.

Besar kecilnya kadar garam dalam brine dapat

dibedakan dengan derajat salinitas. Dimana semakin

tinggi derajat salinitasnya maka menunjukan kadar

garam yang semakin banyak dalam brine tersebut.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat di bagian lampiran.

Selain itu, banyaknya kadar garam dalam brine dapat

kita validasi dengan densitas dari brine tersebut.

Karena semakin banyak kadar garamnya tentu saja

akan semakin berat brine tersebut atau densitasnya

akan semakin tinggi. Dari Tabel 1 dapat kita lihat

bahwa brine dengan 50 derajat salinitas memiliki

densitas yang paling besar yaitu sebesar 1.0872

gram/mililiter sedangkan brine dengan 20 derajat

salinitas memilki densitas yang paling kecil yaitu

sebesar 1.0294 gram/milliliter.

Pada dasarnya nanoferrofluids adalah sebuah logam

yaitu besi. Hanya saja karena partikel besi yang

digunakan adalah dalam ukuran nanometer maka

apabila dicampurkan dengan air tentu saja partikel besi

tersebut tidak akan kelihatan secara kasat mata. Secara

fisik larutan nanoferro ini tidak ada perbedaan dengan

sampel minyak yang digunakan yaitu cair dan

berwarna hitam pekat. Karena larutan ini adalah

partikel besi maka tentu saja konduktivitasnya akan

lebih tinggi dari pada brine.

Pada akhirnya kedua larutan tersebut digunakan selain

karena memilki konduktivitas yang tinggi juga bersifat

cair dan memilki partikel yang sangat kecil sehingga

mudah dalam pengkondisiannya di dalam core.

Temperatur Stimultan

Pada bagian percobaan uji temperatur dibandingkan

kecepatan pemanasan masing-masing stimultan dengan

proses pemanasan induksi ini. Seperti yang dapat

dilihat pada Tabel 3 ataupun pada Gambar 7 semakin

0

20

40

60

80

0 50 100

PV

( c

p )

T ( C )

PV vs T

Page 9: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 9

tinggi derajat salinitas dari larutan brine maka

pemanasannya menjadi semakin lebih cepat. Dalam

waktu pemanasan selama 180 detik, brine dengan 50

derajat salinitas mencapai temperature 53.40 C

sedangkan brine dengan 30 derajat salinitas mencapai

suhu 45.80 C dan temperature terendah dicapai oleh

brine dengan 20 derajat salinitas yaitu sebesar 43.60 C

saja. Sedangkan nanoferrofluids memilki temperatur

yang paling tinggi dari semua stimultan yang

digunakan yaitu sebesar 57.60 C.

Gambar 7: Kelakuan Temperatur Untuk Setiap

Stimultan Akibat Pemanasan Induksi Elektromagnetik

Pemanasan induksi elektromagnetik sangat dipengaruhi

oleh besarnya nilai konduktivitas suatu material.

Semakin besar nilai konduktivitas suatu material maka

pemanasan dengan induksi ini akan semakin cepat.

Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut:

Elektron bebas adalah salah satu agen pembawa

panas di dalam material, khusunya logam.

Material berkonduktivitas tinggi berarti memilki

lebih banyak elektron bebas

Semakin banyak elektron bebas berarti akan

memperbesar arus eddy yang mengalir di dalam

material tersebut jika didekatkan pada induktor

elektromagnetik

Semakin besar arus eddy yang terbentuk tentu saja

akan semakin besar panas yang dihasilkan

Begitu juga halnya dengan brine. Seperti sudah

dijelaskan sebelumnya bahwa semakin banyak kadar

garam akan semakin tinggi konduktivitasnya. Sehingga

dari hasil percobaan pada berbagai derajat salinitas

brine tersebut didapatkan bahwa brine dengan 50

derajat salinitas memiliki temperatur yang paling

tinggi diantara brine yang lain setelah dipanaskan

selama 180 detik. Sedangakn nanoferrofluids karena

konduktivitasnya lebih tinggi daripada brine maka

pemanasanya menjadi yang paling cepat. Walaupun

perbedaannya tidak terlalu besar.

Faktor Perolehan Heavy Oil

Brine yang digunakan sebagai stimultan dalam

percobaan ini dikondisikan sebagai Swr dalam core.

Hal ini berarti brine yang ada di dalam core adalah

brine yang sudah tidak bisa desak lagi oleh heavy oil

saat proses pendesakan berlangsung. Kondisi ini

mencoba untuk menggambarkan keadaan sebenarnya

di dalam reservoir dimana di dalam reservoir akan

selalu ditemukan saturasi air sisa yang mengandung

garam bersamaan dengan hidrokarbon.

Oleh karena brine selalu ditemukan bersamaan dengan

minyak maka seharusnya nanoferrofluids harus

diinjeksikan kedalam core yang sebelumnya telah

dijenuhkan dengan brine terlebih dahulu. Sehingga

nantinya bisa dibandingkan faktor perolehan antara

core dengan brine saja dengan core yang telah

diinjeksikan nanoferrofluids.

Namun, pada percobaan ini nanoferrofluids tidak

diinjeksikan kedalam core, tapi dicampurkan dengan

adonan core sewaktu proses pembuatan core. Untuk

satu cetakan core ditambahkan sekitar 1.5 ml

nanoferrofluids. Jadi partikel-pertikel besi dari larutan

ini akan menempel langsung pada butir-butir pasir

pembuat corenya. Hal ini dilakukan karena

nanoferrofluids secara fisik memilki kesamaan dengan

sampel yang digunakan sehingga nantinya akan sangat

menyulitkan dalam menentukan berapa volume minyak

yang terproduksikan karena tidak bisa dengan jelas

membedakan mana yang minyak dan mana yang

nanoferrofluids. Untuk itu harus dibutuhkan sebuah

metode untuk bisa mengidentifikasi keduanya terlebih

dahulu.

Dari Tabel 4, 5, dan 6 di atas dapat kita lihat bahwa

core dengan kandungan brine yang paling besar (50

derajat salinitas) yaitu core 1 dan core 2 memiliki

perolehan yang paling besar dari core dengan

kandungan brine 30 dan 20 derajat salinitas yaitu

sebesar 42% pada core 2 dan 38% pada core 1. Core

dengan brine 30 derajat salinitas memilki perolehan

sekitar 17-18% sedangkan perolehan pada core dengan

brine 20 derajat salinitinas adalah yang paling kecil

yaitu sekitar 6% bahkan ada yang 0 %. Nilai yang

sangat kecil sekali jika dibandingkan dengan core 1

dan 2.

Dari hasil percobaan tersebut menunjukan bahwa

semakin tinggi kadar garam dalam brine maka akan

memberikan perolehan minyak yang semakin besar

pada pemanasan induksi ini. Hal ini berhubungan

langsung dengan temperature yang berhasil di-

generate di dalam core akibat adanya brine didalam

core tersebut. Seperti dari percobaan sebelumnya

bahwa brine dengan garam kadar yang tinggi akan

0

10

20

30

40

50

60

70

0 100 200

Tem

pe

ratu

r (

C )

Time ( s )

Temperature vs Time

brine 20 salinity degree

brine 30 salinity degree

brine 50 salinity degree

nanoferrofluid

Page 10: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 10

membuat pemanasannya lebih cepat. Maka, dengan

semakin tingginya temperature yang berhasil di-

generate maka akan berakibat semakin rendah

viskositas heavy oil-nya (lihat gambar 6). Ini artinya

akan membuat heavy oil menjadi lebih ringan dan lebih

gampang untuk diproduksikan dibandingkan dengan

brine dengan kadar garam yang lebih rendah. Selain itu

brine dengan konduktivitas yang lebih tinggi

memungkinkan untuk mentranfers panasnya ke heavy

oil lebih cepat daripada yang konduktivitas yang lebih

rendah.

Kemudian dari hasil percobaan tersebut dapat kita lihat

juga bahwa core yang telah dicampurkan dengan

nanoferrofluids dan disaturasi dengan masing-masing

brine mampu memberikan faktor perolehan yang lebih

besar jika dibandingkan dengan perolehan pada core

yang tidak dicampurkan dengan nanoferrofluids sama

sekali. Untuk lebih jelasnya lihat pada gambar 8.

Pada brine 20 derajat salinitas pencampuran

nanoferrofluids pada core mampu mencapai perolehan

sebesar 40 %. Hal ini meningkat sekitar 34 % dari core

tanpa nanoferrofluids yang hanya memberikan

perolehan maksimal sebesar 6 % saja. Sedangkan pada

brine 30 derajat salinitas terjadi peningkatan perolehan

sebesar 24 % sehingga perolehannya menjadi 42 %.

Brine 50 derajat salinitas hanya terjadi sedikit

peningkatan saja pada perolehannya yaitu cuma

sebesar 5 % sehingga maksimal perolehannya

mencapai 47 %.

Gambar 8 : Grafik RF Sampel Heavy Oil Terhadap

Berbagai Brine dan Nanoferrofluids

Terjadinya peningkatan perolehan pada core dengan

nanoferrofluids dapat terjadi karena keberadaan

nanoferrofluids akan menambah panas yang terbentuk

di dalam core. Sehingga panas yang terbentuk di dalam

core akibat pemanasan induksi elektromagnetik ini

menjadi lebih besar dari pada hanya terdapat brine saja

di dalam core tersebut. Dengan bertambahnya panas

yang terbentuk di dalam core tentu saja akan membuat

heavy oil-nya menjadi lebih encer lagi sehingga

berakibat pada semakin banyaknya heavy oil yang

dapat diproduksikan keluar dari dalam core.

Banyaknya nanoferrofluids yang dicampurkan ke

dalam masing-masing core adalah sama. Untuk itu,

seharusnya hal ini memberikan peningkatan RF yang

sama untuk setiap core waluapun brinenya berbeda

karena panas yang dihasilkan oleh nanoferrofluids ini

tentu saja akan sama untuk semua core pada setiap

jenis brine. Namun, jika dilihat pada gambar 8

besarnya peningkatan perolehan berbeda untuk tiap

brine yang digunakan. Peningkatan yang paling besar

terjadi pada brine 20 derajat salinitas sedangkan yang

paling kecil adalah pada brine dengan 50 derajat

salinitas. Hal ini kemungkinan karena perolehan

maksimal yang dapat dicapai dengan stimultan ini tidak

bisa melebihi 50 %. Sehingga core tanpa

nanoferrofluids dengan brine 50 derajat salinitas yang

telah mencapai perolehan sebesar 42% dengan adanya

penambahan nanoferrofluids tidak memberikan efek

yang signifikan pada faktor perolehannya. Begitu juga

sebaliknya pada brine dengan 20 derajat salinitas.

Penambahan nanoferrofluids memberikan dampak

yang sangat signifikan sekali pada faktor perolehannya

karena memang dengan brine saja produksinya masih

sangat kecil.

Pada percobaan uji temperature sebelumnya

membuktikan bahwa nanoferrofluids mampu

menghasilkan panas yang lebih tinggi daripada brine

karena memang konduktivitasnya lebih tinggi.

Sehingga seharusnya core dengan nanoferrofluids dan

brine 20 derajat salinitas menghasilkan perolehan

minyak yang lebih besar dari pada core tanpa

nanoferrofluids bahkan dengan brine 50 derajat

sekalipun. Begitu juga seharusnya pada core dengan

nanoferrofluids dan brine 30 derajat salinitas,

perolehannya harus lebih besar dari pada core tanpa

nanoferrofluids. Namun, dari tabel dapat kita lihat

bahwa perolehannya hampir sama besarnya dengan

core dengan brine 50 derajat salinitas tanpa

nanoferrofluids.

Hal tersebut dapat terjadi karena nanoferrofluids

dicampurkan dengan pasir saat proses pembuatan core

dilakukan seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.

Sehingga berakibat pada menempelnya partikel-

partikel besi ukuran nano pada butir pasir core. Hal

tersebut kemungkinan dapat berakibat dua hal:

1. Terjadinya penurunan permeabiliats core karena

keberadaan partikel besi dalam ukuran nano pada

pori core

2. Panasnya lebih banyak terserap oleh core daripada

yang ditransfer ke heavy oil karena partikel-

partikel besinya lebih banyak kontak dengan butir

pasir daripada dengan minyak sehingga panas dari

nanofreeofluids tidak secara maksimal

termanfaatkan di dalam core

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0 20 40 60

RF

Brine

Recovery Factor

RF pada stimultan brine + nanoferro

RF pada stimultan brine

Page 11: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 11

Karakteristik Core

Dalam satu brine yang sama pada core tanpa

nanoferrofluids menghasilkan perolehan yang berbeda.

Walupun perbedaan itu tidak terlalu besar. Namun,

terdapatnya perbedaan perolehan tersebut menunjukan

bahwa di antara core tersebut memilki karekteristik

yang berbeda dalam skala mikro. Hal tersebut bisa

terjadi karena walaupun core dibuat dengan bahan dan

komposisi yang sama tapi dalam proses pembuatannya

bisa saja berbeda. Misalnya saat proses pemanpatan

pada cetakan, kekuatan yang diberikan mungkin

berbeda sehingga ada core yang padat dan ada yang

kurang padat. Sehingga menghasilkan core yang

berbeda karakteristiknya. Terutama sekali adalah sifat

permeabilitas dari core tersebut. Permeabilitas akan

sangat menentukan pada saat proses produksi karena

ini menunjukan kemampuan core untuk bisa

mengalirkan minyak. Core dengan permeabilitas yang

relatif besar akan mengalirkan minyak lebih mudah

dibandingkan dengan core yang memilki permeabilitas

yang lebih kecil. Namun sayangnya, permeabilitas

tidak menjadi pertimbangan dalam percobaan ini

karena tidak adanya alat yang tersedia di laboratorium

yang memungkinkan untuk dilakukan pengukuran

permeabilitas core dengan akurat.

VI. KESIMPULAN

Adapun beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari

percobaan di atas adalah:

1. Brine dengan derajat salinity 50 memilki

temperature yang paling besar setelah dipanaskan

secara induksi jika dibandingkan dengan brine 30

dan 20 derajat salinitas. Sedangkan

nanoferrofluids mencapai temperatur yang paling

besar setelah dipanaskan dengan induksi

elektromagnetik

2. Semakin tinggi konduktivitas larutannya maka

akan semakin cepat proses pemanasan induksi

elektromagnetiknya

3. Stimultan yang digunakan yaitu brine dan

nanoferrofluids memiliki pengaruh yang positif

terhadap perolehan sampel heavy oil

4. Core dengan brine 50 derajat salinitas

menghasilkan perolehan yang paling besar yaitu

sebesar 42% dan 38 % serta mampu mencapai

perolehan 47% saat dikombinasikan dengan

nanoferrofluids

5. Core dengan brine 20 derajat salinitas

menghasilkan perolehan yang paling sedikit yaitu

6% dan 0%. Namun saat dikombinasikan dengan

nanoferrofluid mampu mencapai perolehan sebesar

40%

6. Penambahan nanoferroflids ke dalam core mampu

meningkatkan perolehan sampel heavy oil.

Namun, efeknya semakin tidak signifikan seiring

dengan semakin tingginya kadar garam pada brine

VII. SARAN DAN REKOMENDASI

1. Perlunya analisis permeabiliatas core sebagai

faktor yang juga berpengaruh pada proses

percobaan ini

2. Perlunya membuat semua parameter yang

digunakan dalam percobaan sama dengan kondisi

reservoir sebenarnya. Sehingga hasil percobaan ini

menjadi lebih aplikatif untuk diterapkan di

lapangan

3. Perlunya dilakukan cara yang tepat untuk bisa

mengidentifikasi nanoferrrofluids dengan baik

sehingga larutan ini bisa diinjeksikan kedalam core

4. Perlunya ditemukan cara yang tepat untuk bisa

memonitor temperature heavy oil selama proses

pemanasan berlangsung.

5. Perlunya modifikasi dalam prosedur percobaan

sehingga lebih menggambarkan kondisi reservoir

VIII. DAFTAR PUSTAKA

1. Siregar, Septoratno, ”Teknik Peningkatan

Perolehan”, Institut Teknologi Bandung, Januari

2000

2. http://en.wikipedia.org/wiki/Ferrofluid

3. http://www.engineeringtoolbox.com/thermal-

conductivity-d_429.html

4. http://en.wikipedia.org/wiki/Heavy_crude_oil

5. http://www.pdo.co.om/pdoweb/tabid/277/Default.

aspx

Page 12: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 12

LAMPIRAN

Tabel 7. Data artificial core yang digunakan dalam percobaan

Tabel 8. Tabel komposisi brine

No

Salo

meter

Degre

es

Gram

Salt per

Liter of

Water

Gram per Liter of

Brine

Liter Water

per Liter of

Brine

Volume

brine

Volume

water

Gram

salt ppm

NaCl Water

1 0 0 0 997.91 1 0.1 0.1 0 0

2 10 27.0806 26.84 990.00 0.992 0.1 0.0992 2.68 8000

3 20 55.599 54.64 981.13 0.983 0.1 0.0983 5.46 17000

4 30 85.7954 83.63 972.15 0.974 0.1 0.0974 8.35 26000

5 40 117.788 113.6 962.20 0.964 0.1 0.0964 11.35 36000

6 50 151.699 144.6 886.35 0.953 0.1 0.0953 14.45 47000

7 60 187.887 176.7 938.95 0.941 0.1 0.0941 17.68 59000

8 70 226.231 210.05 926.61 0.929 0.1 0.0929 21.02 71000

9 80 267.092 256.42 913.07 0.915 0.1 0.0915 24.43 85000

10 90 310.828 280.15 899.41 0.901 0.1 0.0901 28.00 99000

11 100 357.920 317.18 884.31 0.886 0.1 0.0886 31.71 114000

No Core Diameter

(cm) Tinggi (cm)

Volume

Bulk (cm3)

Volume

Pori

(cm3)

Porositas (%)

1 2.57 4 20.73 5.33 25.6

2 2.6 4.35 23.08 5.72 24.8

7 2.65 3.86 21.28 4.74 22.3

9 2.59 3.83 20.17 4.33 21.5

11 2.58 4.27 22.31 4.68 21

12 2.64 4.3 23.53 4.80 20.4

Nano1 2.6 4.26 22.60 5.04 22.3

Nano2 2.57 4.3 22.29 5.36 24

Nano3 2.56 4.38 22.53 5.78 25.7

Page 13: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 13

Tabel 9 . Daftar konduktivitas berbagai material3

Thermal Conductivity - k - (W/mK)

Material/Substance Temperature (oC)

25 125 225

Air 0.024

Asphalt 0.75

Bitumen 0.17

Benzene 0.16

Carbon 1.7

Carbon dioxide 0.0146

Cement, portland 0.29

Clay, saturated 0.6 - 2.5

Cotton 0.03

Carbon Steel 54 51 47

Fiberglass 0.04

Gasoline 0.15

Gold 310 312 310

Granite 1.7 - 4.0

Hardwoods (oak, maple..) 0.16

Iron 80 68 60

Kerosene 0.15

Limestone 1.26 - 1.33

Magnesium 156

Methane 0.030

Nitrogen 0.024

Oil, machine lubricating SAE 50 0.15

Olive oil 0.17

Plastics, solid

Sand, dry 0.15 - 0.25

Sand, moist 0.25 - 2

Sand, saturated 2 – 4

Sandstone 1.7

Silicone oil 0.1

Silver 429

Snow (temp < 0oC) 0.05 - 0.25

Steel, Carbon 1% 43

Stainless Steel 16 17 19

Water, vapor (steam)

0.016

Wood across the grain, yellow pine 0.147

Page 14: ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN BRINE DAN … · Jenis-jenis metodenya1 adalah: 1. Injeksi tak bercampur, seperti injeksi air dan injeksi gas 2. ... Heavy oil adalah tipe crude oil yang

Revia Nanda Putra (12206075) Semester I 2010/2011 14

Gambar 9: Rangkaian Peralatan Untuk Proses Pemanasan Induksi Elektromagnetik

Gambar 10 : Skema Percobaan