kajian sumur panas bumi untuk pltp skala kecil di …
TRANSCRIPT
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 15 No. 2 Desember 2016 : 81 - 92 P-ISSN 1978 - 2365
E-ISSN 2528 - 1917
81 Diterima : 24 Mei 2016, direvisi : 23 Januari 2017, disetujui terbit : 20 Februari 2017
KAJIAN SUMUR PANAS BUMI UNTUK PLTP SKALA KECIL DI
LAPANGAN PANAS BUMI RANTAU DEDAP, SUMATERA SELATAN
GEOTHERMAL WELL ANALYSIS FOR SMALL SCALE GEOTHERMAL
PLANT IN RANTAU DEDAP GEOTHERMAL FIELD, SOUTH SUMATERA
Didi Sukaryadi1), Lia Putriyana2), Nurita Putri Herdiani3) 1,2)Puslitbangtek Ketenagalistrikan, Energi Baru, Terbarukan, dan Konservasi Energi
Jln. Ciledug Raya Kav.109 Cipulir, Kebayoran Lama, Jakarta Selatan, Indonesia 3)Institut Teknologi Bandung
Jln. Ganesha, Bandung, Indonesia
[email protected], [email protected]
Abstrak
Untuk mendukung program pemerintah dalam pengembangan PLTP skala kecil telah dilakukan
simulasi untuk sumur RD-B1 dan RD-B2 pada lapangan panas bumi Rantau Dedap untuk mengetahui
kemampuan sumur dalam memasok uap. Proses simulasi sumuran dilakukan dengan menggunakan geo
fluid software. Data sumur RD-1 digunakan sebagai validasi model sumur yang dikembangkan untuk
perhitungan simulasi. Prinsip simulasi ini adalah menyelaraskan profil tekanan dan temperatur sumur
antara hasil simulasi dengan hasil pengukuran. Hasil simulasi menunjukkan bahwa dengan skenario
pembangkit yang memiliki kapasitas penurunan tekanan reservoir 2 bar/tahun, diketahui sumur RD-1
mampu memasok uap selama 13 tahun untuk kepasitas pembangkit 3 MW. Sementara itu, sumur RD-2
dijadikan sebagai sumur injeksi.
Kata kunci: sumur potensi kecil, simulasi sumuran, PLTP skala kecil
Abstract
In order to support government programme in small geothermal plant development, wellbore simulation was conducted for RD-B1 and RD-B2 wells in Rantau Dedap geothermal field to identify
steam supply well capacity. The wellbore simulation was done by using geo fluid software. RD-B1
well data is used as validation of well model that is developed for simulation calculation. Principal of this simulation is to match pressure and temperature profiles between simulation and measurement.
Simulation results indicate that with the pressure drop by 2 bar/year scenario, the RD-B1 well can supply steam to 3 MW geothermal plant for 13 years. While the RD-2 will be dedicated as injection
well.
Keywords: Small potential well,wellbore simulation, small scale geothermal plant
PENDAHULUAN
Lapangan panas bumi Rantau Dedap
terletak di tiga daerah administrasi yaitu
Kabupaten Muaraenim, Lahat dan Pagar
Alam, Sumatera Selatan (Gambar -1).
Pengeboran sumur pertama dilakukan pada
Februari 2014, kemudian dilanjutkan dengan
kegiatan uji sumur untuk mengetahui
karakteristik sumur dan memperkirakan
potensinya. Hingga kini sudah terdapat enam
sumur yang terbagi dalam 3 pad dimana
masing-masing pad terdapat 2 sumur.
Lapangan panas bumi Rantau Dedap ini
dioperasikan oleh PT.Supreme Energy Rantau
Dedap. Untuk menunjang kegiatan ini
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 15 No. 2 Desember 2016 : 81 - 92
82
direkomendasikan untuk melakukan kajian dan
analisis potensi pada sumur RD-B1 dan
RD-B2.
Gambar -1. Lokasi PLTP Rantau Dedap[95])
Hasil pengukuran temperatur bawah
permukaan menunjukan bahwa sumur RD-B1
dan RD-B2 mempunyai temperatur maksimum
207 oC dan 210 oC. Permeabilitas batuan di
sumur RD-B1 mempunyai angka productivity
index 90 kg/s/bar dan angka injectivity index
adalah 19 kg/s. Dari hasil uji produksi, sumur
RD-B1 mampu mengalir tanpa perlu dilakukan
stimulasi sedang sumur RD-B2 membutuhkan
stimulasi dengan menggunakan metode “Air
Cap” dengan cara menginjeksikan udara
menggunakan beberapa unit kompresor dan
booster pump.
Latar Belakang
Program Pemerintah mengenai
pengembangan ketenagalistrikan 10,000 MW
tahap ke-II difokuskan pada pengembangan
energi baru terbarukan dengan 40% dari total
kapasitas dikembangkan dari panas bumi. Hal
ini juga ditunjang dengan Kebijakan Energi
Nasional dalam Peraturan Presiden No.5/2006
mengenai Energi Bauran (Energy Mix) yang
menargetkan 5% kontribusi pasokan energi
nasional bersumber dari energi panas bumi
hingga tahun 2025 dan Undang-Undang
Energi No.30 Tahun 2007 tentang Energi.
Pemanfaatan dan pengembangan energi
panas bumi untuk menghasilkan listrik dari
sumber energi panas bumi skala kecil, baik
dari sumber energi panas bumi berentalpi
rendah menengah, atau sumur-sumur kapasitas
kecil masih sangat kecil. Kegiatan Penelitian
dan Pengembangan Teknologi Pembangkit
Listrik Tenaga Panas Bumi TA 2015 dengan
sub kegiatan “Analisis Kinerja Sumur Panas
Bumi untuk Mendukung Pengembangan PLTP
Skala Kecil” ini bertujuan melakukan simulasi
sumuran untuk mengkaji potensi energi panas
bumi dari sumur-sumur kapasitas kecil untuk
mendukung pengembangan PLTP skala kecil
pada lapangan panas bumi Rantau Dedap.
Produktifitas dari lapangan panas bumi
sangat bergantung pada strategi pengelolaan
lapangan panas bumi itu sendiri. Dalam
mendukung rencana pemerintah berkaitan
dengan pemanfaatan energi baru terbarukan
dan dalam kaitannya dengan rasio elektrifikasi
terutama didaerah Indonesia Timur,
pemanfaatan panas bumi skala kecil kini
menjadi prioritas. Kajian kemampuan sumur
produksi dilakukan terhadap sumur produksi
di lapangan panas bumi Rantau Dedap,
Sumatera Selatan.
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah melakukan
prediksi kemampuan produksi sumur lapangan
panas bumi Rantau Dedap berdasarkan data
yang tersedia saat ini untuk mengetahui
83
Kajian Sumur Panas Bumi untuk PLTP Skala Kecil
di Lapangan Panas Bumi Rantau Dedap, Sumatera Selatan
kemampuan produksi sumur RD-B1 dan
RD-B2.
METODOLOGI
Untuk memperkirakan kemampuan
produksi sumuran digunakan metodologi
simulasi dengan software Geofluid software.
Simulasi dilakukan pada sumur-sumur panas
bumi yang belum digunakan (idle) dan sumur-
sumur yang memiliki kapasitas kecil (<5
MW).
Selain untuk memperkirakan
kemampuan produksi, simulasi ini dilakukan
juga untuk mengetahui profil temperatur dan
tekanan bawah permukaan akibat adanya
aktifitas produksi dan injeksi serta pengaruh
desain pipa selubung (casing), untuk
memperkirakan penurunan tekanan dan
temperatur bawah sumur yang diakibatkan
oleh beberapa faktor, antara lain gesekan,
gravitasi, dan percepatan yang dapat merubah
fasa fluida selama mengalir ke permukaan.
Beberapa data teknis yang diperlukan
pada simulasi sumur antara lain: desain casing
sumur, profil tekanan-temperatur (P-T survey),
entalpi, lokasi zona produktif resevoir
(feedzone), kemampuan alir batuan reservoir
(transmisivity, kh), laju alir masa (m), tekanan
kepala sumur (TKS).
Model sumur yang dikembangkan
diinputkan ke dalam geo fluid software.
Model sumur ini terdiri dari desain pipa
selubung (ukuran casing, jenis casing,
kedalaman casing) mulai dari permukaan
hingga dasar sumur, letak feed zone, TKS atau
tekanan reservoir dan laju alir massa.
Kemudian model sumur disimulasikan dengan
geo fluid software baik secara top down atau
bottom up simulation.
Validasi dilakukan dengan
menyelaraskan profil tekanan-temperatur dan
kurva produksi hasil simulasi dengan hasil
pengukuran.
Pola Aliran Fluida di Dalam Sumur
Setiap fasa fluida yang mengalir dalam
sumur menempati proporsi dari luas
penampang melintang pipa dan penyebarannya
mengikuti pola aliran tertentu yang tergantung
dari sifat fisik fluida, aliran fluida, geometri,
panjang dan kemiringan media alirnya.
Klasifikasi umum pola aliran adalah sebagai
berikut:
Aliran gelembung (Bubble Flow).
Dalam pola aliran ini, fasa uap tersebar
dalam fasa cairan yang terus menerus,
karena dipengaruhi oleh gaya apung dan
kecepatan, dimana aliran fasa uap sedi-
kit lebih cepat dari pada fasa cairan.
Pola aliran ini sering terjadi pada cam-
puran yang mudah menguap dengan
regim kualitas sangat rendah.
Aliran Slug.
Aliran gelembung gas (uap) berdiameter
besar dengan bentuk peluru dipisahkan
oleh panjang cairan. Kecepatan rata-rata
fasa gas lebih besar daripada fasa cairan.
Walaupun keseluruhan aliran ke atas,
bagian fasa cairan yang dekat/menempel
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 15 No. 2 Desember 2016 : 81 - 92
84
pada dinding dapat mengalir ke bawah
akibat gaya gravitasi.
Aliran Churn
Merupakan bentuk tidak stabil dari
aliran slug yang pecah akibat terlalu
rendahnya tegangan permukaan, terlalu
besar diameter pipa, percepatan aliran
yang tinggi karena penguapan.
Aliran Annular
Proporsi fasa cairan yang dibawa
sebagai mist dalam fasa gas (uap).
Sedangkan cairan sisa mengalir dengan
kecepatan rendah dalam lapisan tipis
yang menempel pada dinding sebelah
dalam pipa.
Aliran Mist
Fasa cairan tersebar sebagai mist dalam
fasa gas yang menerus. Perubahan
tingkat kekeringan fluida panas bumi
ketika mengalir ke atas lubang sumur
seperti diperlihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Regim Aliran Fluida Vertikal
(Reyley, 1980)[1]
Variabel Aliran
Umumnya variabel-variabel yang
berpengaruh terhadap pola aliran fluida dalam
sumur (pipa vertikal) adalahdiameter dalam
pipa, kecepatan aliran massa, kecepatan
superficial, tegangan permukaan, void ratio,
kecepatan slip, faktor gesekan, fluks
volumetrik dan kualitas volumetrik.
Penurunan Tekanan Dalam Aliran Sumur
Pada dasarnya simulasi sumuran adalah
menghitung penurunan tekanan dan
penyebaran tekanan pada sumur panas bumi.
Sifat fisik fluida bergantung pada kondisi
tekanan. Perbedaan tekanan reservoir yang tak
terganggu dengan tekanan kepala sumur
merupakan pemborosan potensi energi. Makin
rendah tekanan kepala sumur, makin rendah
pula temperatur uapnya yang menyebabkan
efisiensi panas turbin menjadi rendah,
sehingga besarnya penurunan tekanan (DP)
dalam sumur sangat diperlukan untuk
memodifikasi karakteristik discharge.
Ketika fluida panas bumi dalam sumur
mengalir ke atas, fluida harus bekerja melawan
gaya gravitasi. Jika gesekan dan spesific
volume bertambah besar, akibatnya kecepatan
fluida harus dinaikkan tetapi laju aliran
massanya tetap, sehingga diperlukan
penurunan tekanan yang besar untuk
mempercepatnya. Semua gradien tekanan
ditentukan berdasarkan baik fasa cair ataupun
fasa uap untuk semua regim aliran, dimana
sifat-sifat fluida dihitung dari temperatur
rata-rata pada penambahan kedalaman
bersangkutan.
85
Kajian Sumur Panas Bumi untuk PLTP Skala Kecil
di Lapangan Panas Bumi Rantau Dedap, Sumatera Selatan
Tiga komponen yang disebutkan di atas
berpengaruh terhadap penurunan tekanan, dan
dituliskan secara matematis sebagai berikut[1]:
Keterangan:
dp/dz = penurunan tekanan terhadap
kedalaman
Dalam sumur yang disemburkan
vertikal, komponen gravitasi merupakan
penyebab kehilangan tekanan dan merupakan
penambahan tekanan dalam sumur injeksi
vertikal. Kemiringan sumur berpengaruh
terhadap penurunan tekanan. Persamaan beri-
kut menggambarkan pengaruh kemiringan su-
mur terhadap penurunan tekanan:
(dP/dz)gravitational = g r cos (q) .....................(2)
Keterangan:
g = gaya gravitasi, m/s2
r = densitas fluida, kg/m3
q = sudut pembelokan sumur, derajat
Persamaan (2) di atas menunjukkan
bahwa komponen gravitasi meningkat jika
densitas naik dan pengaruh kemiringan
terhadap penurunan tekanan dalam sumur
vertikal (q = 90oC) dominan, sedangkan pada
sumur horizontal tidak dominan. Di area dekat
dengan zona produksi, komponen gravitasi
membesar jika fluida bersifat sangat basah
(wet). Sebaliknya, di bagian atas sumur,
gravitasi mengecil saat terjadi flashing dan
fluida menjadi bersifat kering (ringan).
Volume spesifik dan kecepatan fluida akan
membesar jika terjadi flash dan fluida menjadi
lebih kering saat mengalir ke atas. Di samping
itu komponen gesekan tergantung pada
kekasaran permukaan casing. Gradien tekanan
karena komponen gesekan digambarkan
dengan persamaan :
...............................(4)
Keterangan:
f = faktor gesekan
rt = densitas campuran uap dan air, kg/m3
Ut = kecepatan rata-rata fluida, m/s
D = kedalaman sumur, m
Mt = laju alir massa fluida, kg/detik
At = luas pipa, m2
Komponen percepatan selalu lebih kecil
daripada dua komponen lainnya, pada aliran
cairan gradien tekanan akibat percepatan dapat
diabaikan (Gunn, 1992)[6]. Gradien tekanan
percepatan untuk aliran dua fasa diperkirakan
dengan persamaan berikut:
(dp/dz)acc = rt Ut (U1 - U2)
Keterangan:
x = tingkat kekeringan fluida (rasio massa uap
terhadap massa total fluida)
a = void ratio = fraksi luas penampang pipa
yang diisi fasa uap
...1 = awal pertambahan kedalaman
)1..(..............................)(
)()()(
frictional
onacceleratinalgravitatioTotal
dz
dp
dz
dp
dz
dp
dz
dp
)3.....(..........cos.
2...2
][
D
tUtf
fridz
dp
tt
t
tA
MU
.
)5(..................................................]cos
[
}]).1(
)1({}
)1(
)1(
.[{
2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
1
1
2
1
2211
t
t
lvlv
A
M
xxxx
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 15 No. 2 Desember 2016 : 81 - 92
86
...2 = akhir pertambahan kedalaman
...l = fasa cair,
...v = fasa uap
HASIL DAN PEMBAHASAN
Setiap sumur menghasilkan kurva
produksi yang bergantung dari geometri sumur
dan karakteristik reservoir (feedzone) yang
ditembusnya meliputi lokasi, tekanan,
enthalpy, dan kh.
Geometri sumur dapat diketahui dari
data pemboran, yang meliputi well survey dan
diameter casing maupun liner yang digunakan.
Dalam simulasi diasumsikan bahwa geometri
sumur dalam keadaan sempurna yang berarti
tidak terdapat perubahan dimensi. Berikut
ditampilkan geometri sumur RD-B1 dan
RD-B2 pada Gambar-3. Berdasarkan
interpretasi, kedalaman feedzone pada sumur
RD-B1 berada di kedalaman 700 mMD dan
1400 mMD. Pada sumur RD-B2 feedzone
terletak di kedalaman 1050 mMD, 1230 mMD,
dan 1380 mMD.
Dari Gambar 4 diperkirakan terdapat 2
major feedzones yang ditembus sumur RD-B1
dan 3 major feedzones yang ditembus sumur
RD-B2.
Interpretasi ini didasarkan kenaikan
temperatur yang cukup intens pada kedalaman
tersebut.
Productivity Indeks (PI) merupakan
parameter yang diperoleh dari proses trial and
error jika tidak ada data pengujian seperti uji
hilang air atau injectivity test. Nilai
Injectivity Index (II) untuk RD-B1 sekitar
19 kg/s bar dan untuk RD-B2 sekitar 9 kg/s
bar.
Gambar 3. Konfigurasi Sumur RD-B1 dan RD
-B2[10]
Harga ini akan dimasukan ke dalam simulasi,
sebagai parameter reservoir. Dalam simulasi
diasumsikan bahwa geometri sumur dalam
kondisi ideal yaitu tidak ada perubahan
dimensi. Geometri sumur RD B-1 dan RD-B2
seperti dapat dilihat pada Gambar 3. Geometri
sumur merupakan parameter yang berpengaruh
terhadap kinerja aliran fluida di dalam sumur
atau sering disebut sebagai OPR (Outflow
Performance Relationship). Beberapa faktor
lain yang juga berpengruh terhadap aliran
fluida antara lain diameter, inklinasi (derajat
kemiringan), dan kekasaran bagian dalam pipa
(roughness). Kinerja aliran fluida dari
reservoir menuju lubang sumur atau yang
disebut sebagai IPR (Inflow Performance
Relationship) dipengaruhi diantaranya oleh
87
Kajian Sumur Panas Bumi untuk PLTP Skala Kecil
di Lapangan Panas Bumi Rantau Dedap, Sumatera Selatan
tekanan reservoir dan permeabilitas batuan di
feedzone. Gambar 4(a) memperlihatkan dua
zona rekah (feedzone) pada sumur RD-B1
adalah di kedalaman 760 mMD dan 1400
mMD yang diidentifikasi pada saat dilakukan
pengukuran tekanan dan temperatur pada
kondisi heating up. Temperatur di kedalaman
760 m MD adalah 203 oC dan di level yang
lebih dalam temperaturnya dapat mencapai
angka 207 oC. Sedangkan pada gambar 4(b)
letak feedzone pada sumur RD-B2 di
kedalaman 1050 mMD, 1230 mMD, dan 1380
mMD yang diidentifikasi pada saat dilakukan
pengukuran tekanan dan temperatur pada
kondisi heating up. Temperatur di kedalaman
feedzone tersebut berkisar antara adalah 204oC
- 210 oC. Sedangkan di dasar sumur
temperaturnya hanya 190 oC.
Hasil simulasi output sumur RD-B1
memperlihatkan bahwa pada tekanan 3,2 barg
atau 4,3 bara, kapasitas produksinya sebesar
53,46 kg/s atau sudah selaras dengan data hasil
uji produksi. Hasil simulasi tersebut diperoleh
berdasarkan input parameter geometri dan sifat
fisik fluida pada kedua feedzone dengan
masing-masing nilai PI = 0.9 kg/bar dan pada
tekanan reservoir masing-masing sebesar 25
dan 65 bar. Simulasi discharge sumur RD-B1
Gambar 4. Interpretasi Lokasi FeedzoneSumur RD B-1 dan RD-B2[10]. Sumur RD B-1 dan RD-B2[10].
dibuka pada WHP (Well Head Pressure) 4.3
bar (3.2 barg). Hasil simulasi menunjukkan
nilai kapasitas produksi sebesar 53.46 kg/s
pada WHP 4.3 bar. Temperatur di kepala
sumur sebesar 146 oC dengan steam fraction
(x) sebesar 0.18 atau 9.5 kg/s adalah uap dan
43.96 kg/s air panas (brine). Keduanya cukup
selaras dengan data observasi yang
menyebutkan temperatur di flow line sebesar
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 15 No. 2 Desember 2016 : 81 - 92
88
140 oC dan laju alir masa steam sebesar 10 kg/
s .
Gambar 5 merupakan grafik keselarasan
(matching) antara hasil simulasi output dengan
data observasi sumur RD-B1 uji produksi pada
tekanan 3.2 barg (4.3 bara) dengan kapasitas
produksi sebesar 32 kg/s sehingga dapat
disimpulkan bahwa sumur RD-B1 telah
tervalidasi.
Data hasil uji produksi pada bukaan
100% pada tekanan kepala sumur sebesar 3.2
barg, laju masa totalnya sebesar 53 kg/s
ditunjukkan pada Gambar 6 dalam kotak
berwarna merah. Hasil uji produksi sumur
RD-B2 ditunjukkan pada Gambar 7,
mengindikasikan laju alir uap (steam rate)
sebesar 4 kg/s dan brine 28 kg/s maka hasil
simulasi discharge menunjukkan bahwa pada
WHP 4.3 bara, total laju alir massanya adalah
32 kg/s dengan dryness (x) sebesar 0.123 atau
laju alir uap sebesar 4 kg/s dan laju alir air
panas (brine) sebesar 28 kg/s.
Gambar 5. Kurva Produksi Sumur RD-B1
Hasil Simulasi dan Data Uji Produksi
Gambar 6. Hasil Uji Produksi Sumur RD-B1 pada bukaan 100% , Ukuran Pipa Lip 10” [10]
89
Kajian Sumur Panas Bumi untuk PLTP Skala Kecil
di Lapangan Panas Bumi Rantau Dedap, Sumatera Selatan
Gambar 8 menunjukkan laju produksi
hasil simulasi selaras dengan data pengukuran
sumur RD-B2. Oleh karena itu, dapat diambil
kesimpulan bahwa sumur RD-B2 telah
tervalidasi dan parameter input dapat
digunakan untuk melakukan kajian selanjutnya
yaitu prediksi kinerja sumur produksi RD-B2
di masa mendatang.
Gambar 8.Kurva Produksi Sumur RD-B2
Kurva Produksi Sumur RD-B1 Hasil Simulasi
dan Data Uji Produksi
Prediksi Penurunan Produksi dari Sumur
RD-B1
Penurunan produksi sumur panas bumi
dipengaruhi oleh perubahan yang terjadi di
reservoir dan lubang sumur. Parameter yang
berubah meliputi tekanan reservoir, entalpi,
Productivity Index (PI), dan diameter pipa
produksi.
Dalam proses prediksi penurunan
produksi digunakan pendekatan probabilistik
P10 (pesimis), P50 (mostlikely), P90 (optimis).
Nilai P10 akan memberikan penurunan
produksi yang paling besar sedangkan nilai
P90 adalah sebaliknya. Berikut ini dijelaskan
perubahan yang mungkin terjadi beserta nilai
P10, P50, dan P90 yang digunakan pada
masing-masing parameter. Perubahan entalpi
di reservoir dapat terjadi akibat proses
kondensasi dan boiling. Kondensasi
Gambar 7. Hasil Uji Produksi Sumur RD-B2 Pada Bukaan 100 % dengan
Ukuran Pipa Lip 6”[10]
Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan
Vol. 15 No. 2 Desember 2016 : 81 - 92
90
disebabkan adanya interfensi fluida injeksi
atau meteroic recharge ke sumur produksi
sedangkan peningkatan entalpi terjadi akibat
proses boiling. Boiling terjadi ketika
penurunan tekanan reservoir mencapai tekanan
saturasinya, pada saat itulah flowing enthalpy
di reservoir akan meningkat seiring dengan
bertambahnya saturasi uap di reservoir.
Perubahan dimensi lubang sumur dapat
terjadi jika sumur mengalami scaling atau
collapse. Pada prinsipnya jika terdapat
endapan (scale) di dalam lubang sumur, dapat
dilakukan pembersihan baik secara kimia
maupun mekanik. Dengan mengasumsikan
tidak terjadi casing collapse sepanjang umur
sumur, maka dapat diasumsikan tidak terjadi
perubahan dimensi lubang sumur.
Karena tidak adanya informasi yang
memadai untuk mengetahui laju perubahan
entalpi dan perubahan dimensi lubang sumur
maka diasumsikan bahwa reservoir hanya
mungkin mengalami penurunan tekanan
reservoir akibat produksi.
Untuk memprediksi penurunan produksi
sumur, dilakukan pemodelan aliran dalam
sumur dengan menggunakan parameter yang
ditentukan dari hasil kalibrasi karakteristik
zona rekah (feedzone) awal dan asumsi-asumsi
yang dijelaskan sebelumnya. Sebagai tekanan
normalisasi digunakan tekanan kepala sumur
sebesar 4.3 bara. Produksi sumur awal
diperoleh dengan mengubah tekanan reservoir,
entalpi, dan PI di masing-masing zona rekah
sesuai dengan asumsi yang digunakan pada
Tabel 1.
Hasil prediksi penurunan produksi yang
ditampilkan adalah penurunan laju alir massa
uap karena langsung dapat menceritakan
penurunan kapasitas MW yang dihasilkan.
Produksi MW sama dengan jumlah laju alir
massa dibagi steam consumption turbin
dengan asumsi adalah 2,3 kg/s. Berikut ini
dipaparkan hasil perhitungan penurunan
produksi P10, P50, dan P90 sumur RD-B1,
sumur yang direncanakan akan didedikasikan
sebagai sumur produksi
Tabel- 1
Asumsi Perubahan Reservoir
Hasil Simulasi Prediksi Penurunan Kinerja
Sumur RD-B1 (P10, P50, dan 90)
Gabungan hasil prediksi kinerja sumur
RD-B1 dengan asumsi penurunan P90, P50,
dan P10 diperlihatkan pada Gambar 9. Jika
sumur RD-B1 akan digunakan untuk memasok
pembangkit dengan kapasitas 3 MW, maka
jika:
penurunan tekanan reservoir di asumsi
sebesar 1 bar/tahun (P90) maka sumur
mampu memasok uap hingga tahun
ke-13.
penurunan tekanan reservoir yang
terjadi 1,5 bar/tahun (P50) maka sumur
mampu memasok uap hingga tahun
ke-8.
91
Kajian Sumur Panas Bumi untuk PLTP Skala Kecil
di Lapangan Panas Bumi Rantau Dedap, Sumatera Selatan
penurunan tekanan reservoir yang
terjadi 2 bar per/tahun (P10) maka
sumur mampu memasok uap hingga
tahun ke-6.
Grafik ini menunjukan pengaruh penurunan
tekanan reservoir yang terjadi terhadap kinerja
sumur. Oleh karena itu manajemen reservoir
sangat penting dan krusial untuk diperhatikan
dengan seksama dengan cara menjaga
keberlanjutan reservoir melalui program
injeksi yang tepat agar dapat mendukung
program pengembangan lapangan.
Gambar- 98. Grafik Prediksi Kinerja Sumur
RD- B-1 (P10, P50, dan P90)
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Telah dilakukan validasi sumur RD B-1,
RD B-2 dan ULB-02 dengan melakukan
simulasi produksi dimana hasil simulasi
menunjukan keselarasan yang sangat baik
dengan data observasi uji produksinya. Hasil
simulasi discharge sumur RD-B1
menunjukkan bahwa dengan tekanan kepala
sumur 4,30 bara, diperoleh laju alir uap
sebesar 9,5 kg/detik dan laju alir brine sebesar
44 kg/detik. Model sumur RD-B1 digunakan
untuk memprediksi kinerja produksi di masa
mendatang. Sedangan sumur RD-B2, akan
digunakan sebagai sumur injeksi.
Hasil simulasi dengan metode
probabilistik jika sumur RD-B1 digunakan
untuk memasok pembangkit kapasitas 3 MW
dengan asumsi steam consumption 2,3 kg/s/
MW maka pada:
- P10 dan ΔP 1 bara kemampuan pasok
selama 6 tahun.
- P50 dan ΔP 1,5 bara kemampuan pasok
selama 8 tahun.
- P90 dan ΔP 2 bara kemampuan pasok
selama 13 tahun.
Saran
Manajemen reservoir pada
pengembangan skala kecil sangat perlu
diperhatikan mengingat sumur produksi
RD-B1 hanya mampu dibuka pada tekanan
kepala sumur 4,3 bara (3,2 barg) pada bukaan
100%. Di samping itu, letak sumur produksi
dan injeksi yang berada di dalam satu pad juga
perlu diperhatikan untuk mengantisipasi
terjadinya penurunan temperatur yang
signifikan jika terdapat koneksi antar kedua
sumur yang cukup permeable. Bantuan dan
kerjasama semua pihak sangat diperlukan
untuk kelancaran kegiatan penelitian dan
pengembangan ini.
UCAPAN TERIMA KASIH
Dengan selesainya tulisan ini kami
sampaikan ucapan terima kasih kepada:
92
Manajemen PT Supreme Energy Rantau
Dedap, yang telah mendukung kegiatan
penelitian dengan memberikan data dan
informasi yang diperlukan.
Ucapan terima kasih juga kepada
anggota tim peneliti yang terlibat dalam
penulisan.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Aziz, K., Govier, G. W., and Fogarasi,
M.: “Pressure Drop in Wells Producing
oil and gas,” J. Cdn. Pet. Tech. (Sept.
1972) 38 - 48.
[2] Barnett, B. (1989).: “ A Theoretical Study
of The Effect of Bore Diameter on Well
Outputs”. Proc. 11th N.Z. Geothermal
Workshop.
[3] Different Regions of 2.25Cr-1Mo (T22)
Boiler Tube Steel Weldment, ASM
International, JMEPEG 18:959–965 DOI:
10.1007/s11665-008-9309-2, (2009)
[4] Futoshi Tanaka, Takashi Hibiki, Kaichiro
Mishima, Correlation for Flow Boiling
Critical Heat Flux in Thin Rectangular
Channels. Journal of Heat Transfer,
DECEMBER 2009, Vol. 131 / 121003-1.
[5] Gunn, C.I.M., Freeston, D.H., and Hadgu,
T. (1991).: “Principles for Wellbore
Validation and Calibration Using
Matching Analysis-I, analytical
techniques”.,Geothermic, v.21, No.3, pp.
341-361, 1992.
[6] Gunn, C.I.M., Freeston, D.H., and Hadgu,
T. (1991).: “Principles for Wellbore
Validation and Calibration Using
Matching Analysis-II., Case Study - Well
Rotokawa 5, New Zealand”.,Geothermic,
v.21, No.3, pp. 363-376, 1992.
[7] Gudni, A., Benedikt, S., “Logging,
Testing and Monitoring Geothermal
Wells”, Short Course on Geothermal
Development and Geothermal Wells,
2012, El Salvador.
[8] M. Moawed_ and E. Ibrahim, Heat
Transfer By Free Convection Inside
Horizontal Elliptic Tubes With Different
Axis Ratios And Different orientation
Angles, Journal Of Renewable And
Sustainable Energy 1, 043111 (2009).
[9] Konsultan Independen Program
Geothermal Institute Teknologi Bandung,
2015, Laporan Analisis Kinerja Sumur
Panas Bumi Untuk Mendukung
Pengembangan PLTP Skala Kecil,
Lapangan Rantau dedap, Muara Enim,
Sumatera Selatan, Bandung
[10] PT. Supreme Energy Rantau Dedap, 2015
Engineering Team, RD Well Summary
Data, Jakarta.