Horizontal Well dan Hydraulic Fracturing

Hydraulic Fracturing

Abstrak

Dewasa ini, minyak dan gas merupakan salah satu sumber energi yang sangat dibutuhkan oleh manusia. Kebutuhan akan sumber daya ini perlu diimbangi oleh ketersediaannya di alam dan bisa tidaknya sumber daya tersebut diambil. Metode yang digunakan pada awalnya secara primer yaitu dengan dibiarkan mengalir hingga ke permukaan dan secara pengangkatan buatan pada vertical well. Namun ternyata metode tersebut tidak cukup, masih banyak cadangan minyak dan gas yang tersimpan di dalam bumi tapi belum bisa terjangkau dengan metode yang ada. Oleh karena itu, diperlukan pengembangan teknologi atau metode yang lebih canggih dalam mengembangkan produktivitasnya, salah satunya dengan melakukan multistage hydraulic fracturing pada horizontal wellHorizontal well dan hydraulic fracturing, keduanya merupakan teknologi yang terpisah yang masing-masing memiliki kemampuan dalam mengembangkan sumber hidrokarbon. Kombinasi teknologi dari keduanya dapat menghasilkan revolusi dalam industri perminyakan.

Horizontal Well dan Hydraulic Fracturing

Skema gambaran hydraulic fracturing pada shale gas

Gambar 1. Skema gambaran hydraulic fracturing pada shale gas

(Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_fracturing)

Horizontal well merupakan sumur dengan besar sudut yang tinggi (kemiringan sumur umumnya lebih besar dari 85o) yang dibor untuk meningkatkan kinerja reservoir dengan menempatkan bagian sumur bor yang panjang di dalam reservoir. Sedangkan hydraulic fracturing merupakan salah satu cara untuk meningkatkan produktivitas dengan membuka lebih banyak area target formasi atau dengan memunculkan permeabilitas pada batuan yang normalnya fluida tidak bisa mengalir. Teknik ini merupakan teknik stimulasi sumur yang batuannya direkahkan oleh tekanan dari suatu cairan. Proses ini meliputi injeksi fracking fluid bertekanan tinggi (terutama air, yang mengandung pasir atau propan lain yang tersuspensi dengan bantuan thickening agents) ke dalam lubang sumur untuk membuat retakan pada formasi batuan yang akan membuat gas alam, minyak bumi, dan brinemengalir lebih mudah. Ketika tekanan hidrolik dihilangkan dari sumur, butiran-butiran kecil propan hydraulic fracturing (baik pasir atau aluminium oksida) akan menahan rekahan tetap terbuka.

Horizontal Multistage Hydraulic Fracturing

Skema horizontal shale gas wells dan multistage fracs

Gambar 2. Skema Horizontal Shale Gas Wells dan “Multi-Stage” Fracs

(Sumber: Hydraulic Fracturing 101)

Proses perekahan multistage ini merupakan proses dengan beberapa rekahan dibuat sepanjang bagian horizontal sumur bor melalui serangkaian operasi secara berturut-turut. Teknologi yang digunakan dalam operasi ini bervariasi tapi tetap menggunakan prinsip engineering yang serupa. Operasi perekahan dilakukan setelah proses pemboran dan perforasi selesai.

· Bagaimana multistage hydarulic fracturing bekerja?

Metode ini berkerja dengan menggunakan alat mekanik atau tekanan fluida, masing-masing segmen wellbore horizontal terisolasi dan terekahkan secara terpisah. Frac fluid dipompa pada tingkat laju yang telah ditentukan dan dimonitor secara konstan dari permukaan hingga toe, segmen isolasi terjauh pada bagian horizontal. Saat rekahan dibuat, cairan sarat propan dipompa ke dalam rekahan (fracture) untuk menjaga agar tetap terbuka. Setelah selesai, proses ini diulang di tiap segmen pada wellbore, dikerjakan lagi hingga ke heel.

Setelah semua segmen retak, tekanan hidrolik dilepaskan dari formasi dan alat perekahan diambil dari lokasinya. Tekanan sumur bor kemudian dikurangi untuk memungkinkan frac fluid diperoleh lagi di permukaan yang biasa disebut flowback. Seringkali hanya sebagian frac fluid dan propan yang ditemukan, sementara sisanya dipertahankan dalam rekah formasi. Sebagian dari fluida flowback ini dapat digunakan lagi untuk merekahkan sumur lain. Tempat penyimpanan, penanganan, dan pembuangan frac fluidharus sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan seperti storage requirement dan oilfield water management.

· Aktivitas seperti apa yang terjadi selama operasi perekahan?

Selama operasi horizontal multistage fracing, aktivitas yang sering terjadi antara lain seperti peningkatan waktu operasi dan pemakaian material dan peralatan yang dibutuhkan yang tergantung dari musimnya, adanya kemungkinan peningkatan biaya sewa untuk tambahan peralatan, serta adanya potensi pembakaran dan pengujian sumur untuk menentukan produktivitas sumurnya.

Durasi operasi horizontal multistage fracing tergantung pada jumlah segmen yang akan direkahkan, jumlah proppant yang digunakan pada masing-masing segmen, dan faktor-faktor lain. Pada kondisi optimal, tiap segmen bisa menghabiskan waktu selama 6 hingga 8 jam untuk menyelesaikannya. Jumlah segmen sendiri bisa berkisar antara 10 sampai 20 atau bahkan lebih untuk tiap sumur.

Operator harus mematuhi noise control requirement selama aktivitas pemboran dan servis untuk mengontrol kebisingan yang dihasilkan dari saat operasi seperti mesin diesel dan peralatan pompa. Pembakaran (flaring) juga merupakan bagian proses pembersihan sumur pada operasi ini dan durasinya tergantung dari jumlah segmen rekahan yang telah selesai. Semua operasi pembakaran harus sesuai dengan ketentuan yang berlaku.

· Darimana sumber air yang digunakan dalam multistage hydraulic fracturing?

Air yang digunakan dalam operasi perekahan dapat berasal beberapa sumber antara lain suplai dari kota, air sumur, sungai, danau, dan air dari sumur produksi minyak dan gas di sekitarnya. Semua air ini diperoleh setelah mendapat izin dari pihak-pihak yang berwenang seperti pemilik tanah, kota, dan lingkungan sekitar. Perusahaaan didorong untuk menggunakan saline water bila memungkinkan, merawat dan menggunakan kembali air flowback untuk perekahan selanjutnya.

· Mengapa menggunakan multistage hydraulic fracturing?

Teknologi ini memiliki banyak keuntungan baik bagi perusahaan maupun kawasan warga sekitar. Manfaat yang diperoleh bisa termasuk enhanced recovery, berkurangnya jumlah sumur yang digunakan, dan kebutuhan akan akses jalan yang lebih sedikit. Selain itu, waktu keseluruhan yang dihabiskan untuk pemboran, penggunaan peralatan servis, dan penggunaan truk pada kawasan tersebut dapat dikurangi karena perusahaan dapat lebih efektif dalam mengembangkan reservoir hidrokarbon melalui sumur yang lebih sedikit.

Referensi

Herschel McDivitt. Hydraulic Fracturing 101. Indiana Division Oil and Gas. Diupdate pada 15 Oktober 2014.

FAQon the Development of Alberta’s Energy Resources, Energy Reseources Conservation Board. September 2010.

Mark Pearson C, Society of Petroleum Engineers Distinguished Lecturer Program. Hydraulic Fracturing of Horizontal Wells..

https://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_fracturing

http://petrowiki.org/Horizontal_wells?rel=1

http://petrowiki.org/Hydraulic_fracturing