*

Jurusan Teknik Perminyakan - UPN[V]Yk

Injeksi gas CO2 atau sering juga disebut sebagai injeksi gas CO2 tercampur yaitu dengan menginjeksikan sejumlah gas CO2 ke dalam reservoir dengan melalui sumur injeksi sehingga dapat diperoleh minyak yang tertinggal.*

Memahami sifat-sifat CO2Memahami sumber-sumber CO2 untuk metode produksi tahap lanjut.Mengerti kelebihan dan kekurangan CO2.Memahami diagram terner untuk injeksi CO2.Memahami miscibility dan pengaruhnya.Bisa menggambarkan mekanisme injeksi CO2.*

*A. Sifat-sifat CO2

Adanya CO2 yang larut dalam minyak akan menyebabkan pengembangan volume minyak (swelling factor).Swelling Factor yaitu : Perbandingan volume minyak yang telah dijenuhi CO2 dengan volume minyak awal sebelum dijenuhi CO2.Bila besarnya SF ini lebih dari satu, berarti menunjukkan adanya pengembangan. *

*Oleh : Simon dan Gause

Adanya sejumlah CO2 dalam minyak akan mengakibatkan penurunan voskositas minyak. Simon dan Gause menyatakan bahwa penurunan viskositas tersebut dipengaruhi oleh tekanan dan viskositas minyak awal sebelum dijenuhi CO2.*

*

Terlarutnya sejumlah CO2 dalam minyak menyebabkan kenaikan densitas.

hal yang menarik ini oleh Holm dan Josendal dimana besarnya kenaikan densitas dipengaruhi oleh tekanan saturasinya.*

*

Sifat CO2 yang terpenting adalah kemampuan untuk mengekstraksikan sebagian komponen minyak. Hasil dari penelitian Nelson dan Menzile menunjukkan bahwa pada 135 F dan pada tekanan 2000 Psi minyak dengan gravity 35 API mengalami ekstraksi lebih besar dari 50 %. *

*

*B. Sumber CO2

Gas yang tersedia juga harus relatif murni sebab beberapa gas seperti metana dapat meningkatkan tekanan yang diperlukan untuk bercampur, sedangkan yang lainnya seperti hidrogen sulfida berbahaya dan berbau serta menimbulkan permasalahan lingkungan.Sumber CO2 alami adalah yang tebaik, baik yang berasal dari sumur yang memproduksi gas CO2 yang relatif murni ataupun yang berasal dari pabrik yang mengolah gas hidrokarbon yang mengandung banyak CO2 sebagai kontaminan.Sumber yang lain adalah kumpulan gas (stack gas) dari pembakaran batubara (coal fired). *

Alternatif lain adalah gas yang dilepaskan dari pabrik amonia. Beberapa kelebihan sumber tersebut adalah :Pabrik amonia dan lapangan minyak yang dapat didirikan berdekatan.Gas CO2 yang dilepaskan dari pabrik amonia cenderung dapat dikumpulkan dalam sebuah area industrial yang tersedia.Tidak memerlukan pemurnian, karena CO2 yang diperoleh mempunyai kemurnian 98 % (Pullman kellog,1977).*

Keberhasilan suatu proyek CO2 tergantung pada :Karakteristik minyakBagian reservoir yang kontak secara efektifTekanan yang biasa dicapaiKetersediaan dan biaya penyediaan gas CO2*

*C. Kelebihan dan kekurangan injeksi CO2

Injeksi CO2 mengembangkan minyak dan menurunkan viskositas.Membentuk fluida bercampur dengan minyak karena ekstraksi, penguapan dan pemindahan kromatologi.Injeksi CO2 bertindak sebagai solution gas drive sekalipun fluida tidak bercampur sempurna.Permukaan fluida campur (miscible front) jika rusak akan memperbaiki diri.*

CO2 akan bercampur dengan minyak yang telah berubah menjadi fraksi C2-C6.CO2 mudah larut di air menyebabkan air mengembang dan menjadikannya bersifat agak asam.Ketercampuran/miscibility dapat dicapai pada tekanan diatas 1500 psi pada beberapa reservoir.CO2 merupakan zat yang tidak berbahaya, gas yang tidak mudah meledak dan tidak menimbulkan problem lingkungan jika hilang ke atmosfir dalam jumlah yang relatif kecil.CO2 dapat diperoleh dari gas buangan atau dari reservoir yang mengandung CO2.*

Kelarutan CO2 di air dapat menaikkan volume yang diperlukan selama bercampur dengan minyak.Viskositas yang rendah dari setiap gas CO2 bebas pada tekanan reservoir yang rendah akan menyebabkan penembusan yang lebih awal pada sumur produksi sehingga mengurangi effisiensi penyapuan.Setelah fluida tercampur terbentuk, viskositas minyak lebih rendah dari pada minyak reservoir sehingga menyebabkan fingering dan penembusan yang belum waktunya. Untuk mengurangi fingering maka diperlukan injeksi slug water.*

CO2 dengan air akan membentuk asam karbonik yang sangat korosif.Injeksi alternatif slug CO2 dan air memerlukan sistem injeksi ganda dan hal ini akan menambah biaya dan kerumitan sistem.Diperlukan injeksi dalam jumlah yang besar (5 10 MCF gas untuk memproduksi satu STB minyak).Sumber CO2 biasanya tidak diperoleh ditempat yang berdekatan dengan proyek injeksi CO2 sehingga memerlukan pemipaan dalam jarak yang panjang.*

*D. Diagram Terner injeksi CO2

*Dua cara untuk membuat Diagram Terner dimana hal tersebut tergantung pada keadaan CO2 apakah berasosiasi dengan metana atau komponen menengah.

*

*E. Miscibility dan Pengaruhnya

Miscibility didefinisikan sebagai kemampuan suatu fluida untuk bercampur dengan fluida lainnya dan membentuk suatu fasa yang homogen sehingga tidak tampak batas fasa fluida tersebut. Tercapainya miscibility CO2 dengan minyak ditandai dengan mengecilnya tegangan permukaan sampai mendekati nol.Miscibility dapat dicapai pada kondisi temperatur serta komposisi yang harus memenuhi syarat tertentu. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi tercapainya miscibility CO2 dan minyak adalah kemurnian CO2, komposisi minyak, temperatur serta tekanan.*

Hasil percobaan pada berbagai tingkat kemurnian yang digunakan, menunjukkan bahwa semakin murni CO2 semakin besar miscibilitasnya. C1 dan N2 di dalam CO2 akan mempengaruhi terjadinya miscibilitas, sedangkan adanya H2S di dalam CO2 pengaruhnya lebih kecil dibanding C1 dan N2.*

Holm dan Josendal menyatakan bahwa dalam sistem biner (diagram dua fasa), komposisi dari minyak juga akan mempengaruhi tekanan yang diperlukan untuk pendorongan miscible. *

Temperatur minyak juga akan mempengaruhi tekanan yang diperlukan untuk pendorongan miscible. Dari Gambar Korelasi Tekanan Miscible Pada Injeksi CO2 Berdasarkan Berat Mol C5+ dapat ditarik kesimpulan bahwa temperatur yang semakin besar, tekanan pendorongan makin besar.*

*

Tekanan yang diperlukan untuk pendorongan miscible akan dipengaruhi oleh kemurnian CO2, komposisi minyak dan tekanan reservoir. *

*F. Jenis-jenis Pendorongan Gas CO2

Pemakaian CO2 sebagai fluida pendesak untuk perolehan minyak telah diteliti di laboratorium maupun di lapangan. Keduanya telah dapat diperkirakan bahwa CO2 dapat menjadi fluida pendesak yang efisien.Jenis pendorongan gas karbondioksida terdiri dari solution gas drive dan dynamic miscible drive.*

Kelarutan CO2 di dalam minyak makin besar dengan adanya kenaikan tekanan, dengan diikuti pula pengembangan volume minyak makin besar.CO2 adalah gas yang masuk dalam larutan dengan pengembangan minyak sebagai suatu kenaikan tekanan, CO2 dapat keluar dari larutan dengan penurunan tekanan.*

Sifat yang cukup penting dari CO2 adalah kemampuannya mengekstraksikan atau menguapkan sebagian fraksi hidrokarbon dari minyak reservoir. Tekanan pendorongan yang lebih tinggi maka lebih banyak lagi komponen hidrokarbon yang turut terproduksi. Hal ini membuktikan bahwa untuk mendapatkan recovery minyak yang tinggi, haruslah pada tekanan pendorongan yang tinggi.*

*

*G. Mekanisme Injeksi CO2

Mekanisme dasar injeksi CO2 adalah bercampurnya CO2 dengan minyak dan membentuk fluida baru yang lebih mudah didesak dari pada minyak reservoir awal.Proses pelaksanaannya sama seperti pada proses EOR lainnya, yaitu dengan menginjeksikan sejumlah gas CO2 yang telah direncanakan melalui sumur-sumur injeksi yang telah ada, kemudian minyak yang keluar diproduksikan melalui sumur produksi. *

Injeksi CO2 secara kontinyu selama proyek berlangsung. menginjeksikan terus menerus gas CO2 ke dalam reservoir maka diharapkan gas CO2 ini dapat melarut dalam minyak dan mengurangi viskositasnya,dapat menaikkan densitas (sampai tahap tertentu, yang kemudian diikuti dengan penurunan densitas),dapat mengembangkan volume minyakmerefraksi sebagian minyak, sehingga minyak akan lebih banyak terdesak keluar dari media berpori.*

Injeksi Carbonate Water (Injeksi slug CO2 diikuti air).menginjeksikan carbonat water (percampuran antara air dengan gas CO2 (reaksi CO2 + H2O) sehingga membentuk air karbonat yang digunakan sebagai injeksi dalam proyek CO2 flooding) ke dalam reservoir. Tujuan utama adalah untuk terjadi percampuran yang lebih baik terhadap minyak sehingga akan mengurangi viskositas dari minyak serta mengembangkan sebagian volume minyak sehingga dengan demikian penyapuan akan lebih baik.*

Adanya slug CO2 oleh cairan yang diikuti dengan air (Injeksi slug CO2 dan air secara bergantian).membentuk slug penghalang dari CO2 yang kemudian diikuti air sebagai fluida pendorong.Cara pertama sama seperti cara kedua, pembentukan slug ini untuk lebih dapat mencampur gas CO2 ke dalam minyak, kemudian karena adanya air yang berfungsi sebagai pendorong maka diharapkan efisiensi pendesakan akan lebih baik.*

Adanya slug CO2 oleh cairan yang diikuti injeksi air dan CO2 (Injeksi CO2 dan air secara simultan).Cara yang keempat sebenarnya sama dengan cara yang ketiga tetapi disini lebih banyak fluida digunakan CO2 untuk lebih melarutkan minyak setelah proses penyapuan terhadap pendesakan minyak, maka minyak yang telah tersapu dan akan diproduksikan melalui sumur produksi. Tingkat perolehan oil yang paling tinggi adalah pada mekanisme inkeksi gas CO2 yang dilakukan secara kontinyu, sedangkan untuk injeksi CO2 dan air secara simultan itu baik untuk reservoir yang homogen.*

*

Injeksi CO2 termasuk kedalam injeksi tercapur tetapi tekanan injeksi harus melebihi tekanan tercampur minimum.Keberhasilan suatu proyek CO2 tergantung pada :Karakteristik minyakBagian reservoir yang kontak secara efektifTekanan yang biasa dicapaiKetersediaan dan biaya penyediaan gas CO2

*

Latil M, Bardon C, Burger J, Soureau P.,Enhanced Oil Recovery, Graham Trotman Ltd, London, 1980.Amyx, J.W.Bass, D.M.,Jr., Whitting,R.L, Petroleum Reservoir Engineering Physical Properties, Mc.Graw Hill Book Co.Inc., New York, 1960.Gomma.E.Ezzat.DR., Key Reservoir Parameter in Enchanced Oil Recovery Processes, Simposiun Nasional, 2005.Van Poolen,H.K.,and Association Inc,Fundamentals of Enhanced Oil Recovery, Pen Well Books Division of Publishing Company, Tulsa, Oklahoma, 1980. Water Flooding, SPE Reprint Series, 2003.Kristanto Dedy,Dr.Ir.MT., Diktat Kuliah Pengenalan EOR, UPN Veteran, Yogyakarta, 2005. Septoratno Siregar, Dr.Ir, Diktat Kuliah Pengenalan EOR, ITB, Bandung, 1995.

*

*