acidizing practice

7/18/2019 Acidizing Practice

http://slidepdf.com/reader/full/acidizing-practice 1/36

PRODUCTIONSTIMULATION

Diceritakan oleh

RS Trijana KartoatmodjoDepartemen Teknik Perminyakan

Universitas Trisakti



PRODUCTION ENHANCEMENT CHART

Wellbore Clean Up

Matrix Acidizing

Wellbore Clean Up

Matrix Acidizing

Acid Fracturing

Sand Fract

Fract Pack

Sandstone

Limestone

Sandstone

Limestone

Acidizing

Fracturing

Sand Control

Water Shut Off

Chemicals

Surfactant

Others

Stimulation

Treatment

Production

Enhancement

N2 Gas



STIMULATION



STIMULASI SUMUR

Adalah proses untuk menaikkan / memaksimumkan

Productivity Index (PI) dengan cara:

• Menghilangkan/membersihkan wellbore damage

• Menurunkan viscositas fluida formasi

• Menaikkan secara total permeabilitas formasi, atau

• Menaikkan ketebalan dari interval perforasinya



DASAR PEMILIHAN METODE STIMULASI

• Usaha untuk menaikkan harga PI rendah yang

disebabkan oleh “natural damage” atau biasa yang

dimanifestasikan dengan “natural low permeability ”

adalah dengan cara hydraulic fracturing

• Menghilangkan damage yaitu dengan cara matrix

acidizing



STIMULATIONMATRIX ACIDIZING



MATRIX ACIDIZING

• Adalah proses penginjeksian asam kedalam formasi pada

tekanan dibawah tekanan rekah dengan tujuan agar reaksi

menyebar ke formasi batuan secara radial

• Asam ini akan menaikkan permeabilitas matrix dengan cara

memperbesar lubang pori-pori dan/atau melarutkan partikel-

partikel yang menghambat saluran pori-pori tersebut

• Partikel penghambat ini yang biasa dikenal sebagai penyebab

“damage”-nya formasi



MATRIX ACIDIZING

FORMASI CARBONATE

• Fluida treatment yang dipakai adalah :

Non Organic Acid → HCl

Organic Acid → Acetic Acid

• Volume treatment berkisar 50 – 200 gal/ft

• Penetrasi fluida treatment formasi antara 1-3 ft

Penggolongan metode ini dengan asumsi bahwa formasi

yang dikategorikan karbonat yang tinggi terhadap HCl

ataupun Acetic Acid (> 20 %)



MATRIX ACIDIZING

FORMASI SANDSTONE

• Fluida treatment yang dipakai adalah :

HCl, Acetic Acid dan diikuti dengan

Hydrofluoric Acid = HF Acid

Penggolongan metode ini dengan asumsi bahwa formasi

yang dikategorikan Sandstone adalah apabila formasitersebut mempunyai kelarutan yang kecil terhadap HCl

(< 10 %) dan kerusakan formasi relatif dekat dengan

lubang bor



MATRIX ACIDIZING

• Kegunaan dari HF Acid adalah untuk melarutkan Silicate dan

mineral-mineral clay

• HCl adalah sebagai preflush yang bertujuan untuk melarutkan

kandungan karbonat yang ada pada formasi tsb (yang

merupakan cemented material dari batuan itu).

• Hal ini untuk mencegah terjadinya reaksi antara karbonat

dengan HF Acid, karena dapat membentuk endapan yang tidak

dapat dilarutkan, yaitu endapan: CaF2



MATRIX ACIDIZING

Reaksi Kimia HF Acid dengan Formasi Carbonate:

2HF + CaCo3 → CO2 + H2O + CaF2

CaF2 akan menyebabkan

penyumbatan pada formasi dantidak dapat dilarutkan lagi



PELARUTAN HCl

A. Rumus material Balance

Asam lemah ↔ Asam kuat

(Vol, gal).(%).(SG) = (Vol, gal).(%).(SG)

B. Rumus SG asam

SG = 1+ (% asam / 2)



PELARUTAN HCl

Contoh

• Rencana program pengasaman disumur

• Volume treatment fluid yang diperlukan 4000 gal 15% HCl.

•HCl yang ada dipasaran adalah 32%.

• Pertanyaan :

– Berapa gal 32% HCl yang harus dibeli untuk program ini ?

– Berapa campuran air yang diperlukan untuk mengencerkannya menjadi15% HCl?



PELARUTAN HCl

Jawab:

SG 15% HCl = 1+ (15% / 2) = 1,075 = 8,96 Lb/gal

SG 32% HCl = 1+ (32% / 2) = 1,16 = 9,66 Lb/gal

a. (4000).(15%).(1,075) = (Vol).(32%).(1,16)

Vol 32% yang diperlukan = 1737 gal

b. Air yang diperlukan = (4000-1737)

Air yang diperlukan = 2263 gal



NETRALISASI ASAM

Caustic Soda

HCl + NaOh → NaCl + H2O

• Rumus Netralisasi:

1. (Vol, gal).(% asam).(SG).(8,33) = berat HCl (Lb)

2.

Dimana:

Berat Mol HCl = 36,47 Lb/Lb Mol

Berat Mol NaOH = 40 Lb/Lb Mol

HClM olBerat

LbsHClBerat



NETRALISASI ASAM

Contoh

Netralkan 1000 gal 75% HCl dengan NaOH

• Pertanyaan :

– Berapa Lb NaOH yang dibutuhkan??



NETRALISASI ASAM

Jawab:

SG 75% HCl = 1+ (75% / 2) = 1,037

1. (1000).(0,075).(1,037).(8,33) = 648 Lb HCl

2. Netralisasi

17,76 Lb Mol HCl x 40 Lb/Lb Mol = 711 Lb NaOH

HClLbMol17.76

LbMol

Lb36.47

LbsHCl648



PARAMETER OPERATIONAL MATRIX ACIDIZING

1. Frac Gradient (psi/ft)

Fract Grad = C + (Overburden Grad – C) x (Preservoir, psi/depth,ft)

dimana :

C = Constanta. (0,33 – 0,5)

Overburden Gradient = 1 psi/ft

2. BHP = Frac Gradient x Depth

3. Max Tekanan Injeksi (psi)

Pmax = (FG – Fluid Gradient) x Depth – 25

25 = Safety Factor

4. Max Laju Injeksi (Bbl/min)

w

e

resi

6

max

r

r μ.ln

PP.K.h.104.98Q



STIMULATIONTUBING PICKLE



TUBING PICKLE

Besi terdiri dari 2 bentuk, yaitu:

1. Fe2+, ion ferrous ini akan mengalami presipitasi pada pH ± 7

2. Fe3+, Ion ferric akan mengalami presipitasi pada pH 2,5 dan

secara total akan terjadi presipitasi pada pH 3,5

→ Iron biasanya terbentuk secara alamiah pada formasi dan/atau

mineral-mineral formasi, seperti siderite, hematite, dll.

→ Tetapi bagaimanapun juga sumber besi yang paling dominan justru ada pada pipa yang dipakai di sumur, baik pipa baru

maupun pipa lama, karena millscale itu sendiri memang sudah

bawaan dari pabrik.



TUBING PICKLE

Objective:

→ Untuk membersihkan excess Ferric (Fe +++ ) dan Ferrous ( Fe++ )

dari pipa dan pipe dope.

• Jadi, walaupun larutan asam yang digunakan sudah

mengandung corrosion inhibitor yang dipakai untuk

memproteksi pipa, reaksi asam tersebut masih tetap akan

melarutkan “iron compounds” (millscales)

• Karena setelah asam bereaksi dengan “millscale” adalah sangat

sulit untuk mencegah terjadinya “secondary precipitation” dari

“Ferric Ion”

• Untuk itu selalu direkomendasikan untuk membersihkan

pipa/tubing sebelum pekerjaan pengasaman



TUBING PICKLE

• Fercheck ( Ferrick Iron Inhibitor)

Berfungsi untuk menjaga “iron compounds” di dalam larutan

selama pekerjaan pengasaman, disamping untuk mencegah

terjadinya pengendapan besi yang keluar dari larutan

• Musol (Mutual Solvent )

Berfungsi untuk mengurangi / mencegah terserapnya corrosion

inhibitor kedalam formasi



TUBING PICKLE

• Adapun caranya adalah dengan menginjeksikan larutan asam

melalui tubing dan memompakannya kembali (reverse out ) ke

permukaan

• Setelah “clean up” tubing, kemudian dilakukan pengasaman

dengan tanpa membawa “millscale” atau “ precipitation iron

hydroxide” ke dalam formasi



PROSEDUR TUBING PICKLE

I. Volume

1. Untuk 2-3/8” tubing = 80 gal/1000 ft

Untuk 2-7/8” tubing = 110 gal/1000 ft

Untuk 3” tubing = 140 gal/1000 ft

2. Xylene + 1% mutual solvent

II. Pump Rate = 2 bbl/minuteIII. Prosedure Pemompaan

1. Tubing dalam posisi sirkulasi dan jangan sampai ada yang ikut

terpompa ke dalam formasi

2. Pompakan semua Xylene dahulu3. Pompakan semua asam yang sudah dicampur dengan additive yang

ditambah corrosion inhibitor

4. Displace sampai ke ujung tubing

5. Reverse/sirkulasi balik keluar dari pipa



TUBING PICKLE

Kegunaan “Additives”:

• Xylene untuk membersihkan endapan-endapan minyak, oil dan

“ pipe dope” pada pipa

• 15% HCL untuk membersihkan “millscale” yang biasanya

memang sudah ada pada pipa

• “Iron Control ” additive membantu untuk menjaga besi yang

terlarut tersebut tetap berada dalam larutan

• Surfactant membantu Acid Contact dengan pipa dan Scale

setelah pemompaan Xylene

→ Dengan menggunakan proses pembersihan ini, maka

diharapkan bahwa kotoran yang ada pada pipa tersebut tidak

ikut terpompa kedalam formasi.



STIMULATIONSCALE REMOVAL



SCALE

Definisi:

→ Adalah akumulasi endapan dari material-material organik

dan/atau non-organik yang terbentuk pada sekitar wellbore dan

flowline yang merupakan akibat dari sifat-sifat fisik dan kondisi

dari formasi yang diproduksi

→Endapan ini menyebabkan turunnya produksi bahkandapat sama sekali menghentikan laju produksi



TYPE OIL WELL SCALE DEPOSIT

Scale Type Chemical Formula Mineral

I. Larut dalam air NaCl Sodium Chloride, salt

II. Larut dalam asam

1. Calcium Carbonate CaCO3 Calcite

2. Iron Carbonate FeCO3 Siderite

3. Iron Surfide FeS Trolite

4. Iron Oxides Fe3O4, Fe2O3 Magnetite, Hematite

5. Magnesium Hydroxide Mg(OH)2 Brucite

III. Tidak larut dalam asam

1. Carcium Sulfate CaSO4, 2H2O Gypsum

2. Calcium Sulfite CaSO4 Anhydrite

3. Barium Sulfate BaSO4 Barite

4. Strontium Sulfate SrSO4 Celestite

5. Barium Strontium Sulfat BaSr(SO4)2 Barium Strontium Sulfate



SCALE REMOVAL

Tipe Scale yang Larut dalam Asam

1. Penetrating Acid (Pen-Acid)

Adalah campuran asam (umumnya 15%) dan penetrating agent yang

berfungsi untuk mengecilkan ‘surface tension’ dari larutan asam guna

meningkatkan penyebaran acid tersebut.

2. Non Emulsifyling Acid (Non E Acid)

Adalah ‘regular inhibited acid ’ ditambah dengan non emulsifying chemicals.

Scale dari Calcium Carbonat dengan kandungan besi yang relatif sedikit

3. Iron Control Acid (Fe Acid)Iron Control ditambahkan pada Inhibitor Acid yang tujuannya adalah untuk

mencegah terjadinya presipitasi dari Iron Hydroxide untuk digunakan pada

scale yang mengandung ‘Iron Compounds’ dimana pada umumnya terjadi

pada sumur-sumur Disposal dan Injection. Biasanya scale ini terjadi di ‘near

wellbore’.



SCALE REMOVAL

Tipe Scale yang Larut dalam Asam (cont’d)

4. Acetic Acid

Asam dengan kandungan 10% untuk Carbonate Scale. Jika ‘downtool

equipment’ memakai material dari chrom-plated atau alloys stells.

5. Paragon Acid Dispersant

Adalah ‘regular inhibited acid ’ ditambah dengan non emulsifying chemicals.

Scale dari Calcium Carbonat dengan kandungan besi yang relatif sedikit.



SCALE REMOVAL

Tipe Scale yang Tidak Larut dalam Asam

1. Calcium Sulfate (CaSO4)

dapat dihilangkan dengan ‘chemicals method ’ kecuali untuk Barium dan

Strontium Sulfat. Sehingga harus digunakan metode lainya, yaitu

‘Mechanical Method ’, yang biasanya menggunakan Hydra Jet.



SCALE REMOVAL

Penentuan Jumlah Scale pada Pipa dan Kebutuhan Asam

Di luar pipa :

V = 0.0218 t (D1 + t)

Di dalam pipa :

V = 0.0218 t (D2 – t)

dimana :

V = Volume scale, ft3/linear ft

D1 = OD pipa, inch

D2 = ID pipa, inch

t = ketebalan scale, inch



SCALE REMOVAL

→ Tabel “Jumlah 15% HCl yang diperlukan untuk menghilangkan

satu Cuft dari berbagai macam type scale dan pound dari scale

yang dapat dihilangkan oleh satu galon 15% HCl”

Type scalegal

15% HCL/Cuft

lb

Scale/gal 15%HCl

Calcium Carbonat 95 1,84

Iron Oxide 318 0,98Iron Sulfide 180 1,02

Siderite 111 21,3



SCALE REMOVAL

Contoh:

Hitung jumlah 15% HCl yang diperlukan untuk menghilangkan

scale iron sulfida:→ Dimana diketahui ketebalan rata-rata scale adalah 3/8” dan

terbentuk diluar pipa sepanjang 1000 ft,

→ OD pipa = 3”



SCALE REMOVAL

Jawab:

1. Gunakan Persamaan (1)

V = 0,0218 t (D1 + t)

V = 0,0218 x 0,375 x (3 + 0,375)V = 0,0276 Cuft/linear ft

2. Total volume scale

= 0,0276 Cuft/ft x 1000 ft = 27,6 Cuft

3. Kebutuhan asam

= 27,6 Cuft x 180 gal (dari tabel) = 4968 gal

H l h l B h b d Ski P i if



Hal-hal yang Berhubungan dengan Skin Positif

tetapi Bukan Formation Damage

• Perforasi < 4 Spf

• Perforasi satu sisi (Zero Phasing)

• Perforasi kecil dengan tubing gun ( Ø gun < 2”)

• LGR tinggi > 100 bbL /MMCFD (Sumur gas)

• GOR tinggi > 1000 SCF/bbL (Sumur minyak)

• Produksi 3 fasa (minyak, gas dan air)

acidizing practice

Documents