Permeabilitas :)

Selanjutnya belajar tentang Permeabilitas :) -__-

Permeabilitas Batuan

by lion177

PERMEABILITAS

Permeabilitas batuan (k) merupakan nilai yang menunjukan kemampuan suatu batuan porous untuk mengalirkan fluida. Henry Darcy (1856), dalam percobaan dengan menggunakan sampel batuan. Dalam percobaan Henry Darcy menggunakan batupasir tidak kompak yang dialiri air. Batupasir silindris yang porous ini 100% dijenuhi cairan dengan viskositas µ (cp), dengan luas penampang A (cm2), dan panjangnya L (cm). Kemudian dengan memberikan tekanan masuk P1 (atm) pada salah satu ujungnya maka terjadi aliran dengan laju sebesar Q (cm3/sec), sedangkan P2 (atm) adalah tekanan keluar. Dari percobaan dapat ditunjukan bahwa
Q. µ. L/A (P1-P2) adalah konstan dan akan sama dengan harga permeabilitas batuan yang tidak tergantung dari cairan, perbedaan tekanan dan dimensi batuan yang digunakan. Dengan mengatur laju Q sedemikian rupa sehingga tidak terjadi aliran turbulen, maka diperoleh harga permeabilitas absolute batuan.
Definisi batuan mempunyai permeabilitas 1 Darcy menurut hasil percobaan ini adalah apabila batuan mampu mengalirkan fluida dengan laju 1cm3/s berviskositas 1cp, sepanjang 1cm dan mempunyai penampang 1cm2, perbedaan tekananan sebesar 1atm. Sehingga persamaannya dapat ditulis sebagai berikut :

K= (Q . μ)/(A .(∆P/∆l) ) ………………………………………………………………………… 4-19

Keterangan :
k = permeabilitas media berpori, darcy
q = debit aliran, cm3/s
µ = viskositas fluida yang menjenuhi, cp
A = luas penampang media, cm2
∆P = Beda tekanan masuk dengan tekanan keluar. Atm
∆l = panjang media berpori

Beberapa anggapan yang digunakan oleh Darcy dalam persamaan (4-19) diatas, adalah :

1. Alirannya mantap (steady state).
2. Fluida yang mengalir satu fasa
3. Viskositas fluida yang mengalir konstan
4. Kondisi aliran isothermal
5. Formasinya homogeny dan arahnya alirannya horizontal
6. Fluidanya incompressible

Berdasarkan jumlah fasa yang mengalir dalam batuan reservoir, permeabilitas dibedakan menjadi tiga, yaitu :

1. Permeabilitas absolute, yaitu kemampuan batuan untuk melewatkan fluida dimana fluida yang mengalir melalui media berpori tersebut hanya satu fasa atau disaturasi 100%
2. Permeabilitas efektif, yaitu kemampuan batuan untuk melewatkan fluida dimana fluida yang mengalir lebih dari satu fasa, misalnya (minyak dan air), (air dan gas), (gas dan minyak) atau ketiga-tiganya. harga permeabilitas efektif dinyatakan sebagai ko, kg, kw, dimana masing-masing untuk minyak,gas dan air.
3. Permeabilitas relative, merupakan perbandingan antara permeabilitas efektif dengan permeabilitas absolute pada kondisi saturasi tertentu. Harga Permeabilitas relative antara 0 – 1 darcy. Dapat juga dituliskan sebagai berikut :
Krel = Kefective / Kabsolute
Permeabilitas relatif reservoir terbagi berdasarkan jenis fasanya, sehingga dalam reservoir akan terdapat permeabilitas relatif air (Krw), permeabilitas relatif minyak (Kro), permeabilitas relatif gas (Krg) dimana persamaannya adalah :
Krw = Kw / Kabs
Kro = Ko / Kabs
Krg = Kg / Kabs
Dimana :
Krw = Permeabilitas relatif air
Kro = Permeabilitas relatif minyak
Krg = Permeabilitas relatif gas

Dasar penentuan besaran permeabilitas adalah hasil percobaan yang dilakukan oleh Henry Darcy. Seperti yang terlihat pada Gambar 4.17. Dari percobaan dapat ditunjukkan bahwa Q. µ. L/A (P1-P2) adalah konstan dan akan sama dengan harga permeabilitas batuan yang tidak tergantung dari cairan, perbedaan tekanan dan dimensi batuan yang digunakan. Dengan mengatur laju Q sedemikian rupa sehingga tidak terjadi aliran turbuluen, maka diperoleh harga permeabilitas absolute batuan, sesuai persamaan berikut :

k= (Q .μ .L)/(A .(P1-P2)) ……………………………………………………………………….. 4-20

Satuan Permeabilitas dalam percobaan ini adalah :

k (darcy)= (Q (〖cm〗^3/sec).μ (centipoise).L(cm))/(A(sq.cm).(P1-P2)(Atm)) …………………………………..4-21

Gambar 4-17

Faktor yang ikut mempengaruhi permeabilitas adalah :

1. Bentuk dan Ukuran batu : Jika batuan disusun oleh butiran yang besar, pipih dan seragam dengan dimensi horizontal lebih panjang, maka permeabilitas horizontal (kh) akan lebih besar. Sedangkan permeabilitas vertical (kv) sedang-tinggi. Jika batuan disusun berbutir dominan kasar, membulat dan seragam, maka permeabilitas akan lebih besar dari kedua dimensinya. Permeabilitas buat reservoir secara umum lebih rendah, khususnya pada dimensi vertikalnya, jika butiranya berupa pasir dan bentuknya tidak teratur. Sebagian besar reservoir minyak berbentuk seperti ini.
2. Sementasi : permeabilitas dan porositas batuan sedimen sangat dipengaruhi sementasi dan keberadaan semen pada pori batuan
3. Retakan dan Pelarutan : pada batuan pasir, retakan tidak dapat menyebabkan permeabilitas sekunder, kecuali pada batuan pasir yang interbedded dengan shale, limstone dan dolomite. Pada batua karbonat, proses pelarut oleh larutan asam yang berasal dari perokolasi air permukaan akan melalu pori – pori primet batuan, bidang celah dan rekahan akan menambah permeabilitas reservoir.