Dari tahun ke tahun, minyak bumi masih menjadi sumber energi yang diminati hingga sekarang. Berbagai cara telah dikembangkan untuk kegiatan eksplorasi dan produksi minyak bumi. Salah satu proses yang tidak boleh terlewatkan dalam produksi minyak bumi adalah perforasi sumur minyak bumi.
Perforasi adalah proses melubangi lapisan semen (atau selubung) sumur untuk membuka jalur minyak bumi dari reservoir menuju jalur produksi. Pada umumnya proses pelubangan ini menggunakan ledakan bertekanan tinggi untuk menembus lapisan tanah. Saat proses perforasi dilaksanakan, proses produksi bisa dijalankan seperti pemasangan jalur pompa atau gas lift.
Proses Perforasi
Ketika para geosaintis menemukan titik reservoir, para pengebor akan mengebor daratan hingga kedalaman yang terdapat reservoir minyak bumi. Setelah menemukan reservoir, lapisan tanah akan di tembakan menggunakan perforating gun yang menghasilkan tekanan api yang dapat melubangi lapisan tanah sehingga minyak bumi keluar dari reservoir.
Alat perforasi memiliki komponen terpenting yaitu perforator. Perforator adalah perangkat yang digunakan untuk melubangi sumur minyak dan gas dalam persiapan untuk produksi. Perforator berbentuk tabung berlubang yang terisi bahan peledak dan ledakan keluar melalui lubang tabung.
Perforator dirancang untuk memegang sekumpulan muatan peledak dan diturunkan ke dalam sumur pada wireline atau pipa melingkar ke kedalaman di sambungan ke reservoir. Perforator ditembakkan secara elektrik untuk menembakkan beberapa lubang dalam interval selubung tempat senjata telah diturunkan. Terkadang ratusan bahkan ribuan lubang dibuat.
Jenis-jenis Perforator
Bullet Perforator
Perforator jenis ini menggunakan peluru untuk menembus lapisan reservoir.Peluru ini berukuran sekitar 3.25 in. Peluru ini ditembakan menggunakan hasil pembakaran dari bubuk mesiu. Metode ini menciptakan zona hancur dengan permeabilitas rendah dan membiarkan peluru dan puing-puing tertancap di ujung galian tembakan.
Jet Perforator
Perforator menggunakan wadah muatan peledak (detonator) yang berbentuk seperti granat dan terpasang pada rangkaian perforator. Detonator yang ditembakkan secara elektrik menciptakan reaksi berantai yang meledakkan lapisan tanah. Tekanan ledakan jet berbentuk seperti jarum meluncur berkecepatan tinggi dengan kecepatan sekitar 20.000 kaki / detik dengan tekanan diperkirakan 5 juta psi.
Hydraulic Perforator
Perforator yang menggunakan aliran hidrolik berkecepatan injeksi tinggi bertekanan tinggi. Kekuatan penetrasi dapat ditingkatkan dengan penambahan nitrogen ke aliran fluida. Prinsip kerja hydraulic hampir sama dengan jenis perforator lain.
Laser Perforator
Perforator yang menggunakan sinar laser bertekanan tinggi untuk menembus lapisan reservoir.
Salah satu masalah perforasi adalah gaya ledakan yang dapat menyebabkan pemadatan batuan di sekitar terowongan perforasi. Gaya yang sama juga dapat mendorong puing-puing ke dalam pori-pori di batuan yang menghalangi jalur masuk ke terowongan dari reservoir yang menyebabkan efisiensi aliran berkurang. Kerusakan terowongan berlubang ini umumnya dikenal sebagai kerusakan kulit berlubang dan dapat berdampak sangat membatasi produktivitas sumur.
Proses-proses di atas sangat erat kaitanya dengan mekanika fluida. Salah satu metode yang paling umum untuk mendesain suatu sistem pada industri oil and gas adalah menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD), yaitu metode menyelesaikan persamaan-persamaan mekanika fluida bahkan reaksi kimia menggunakan komputer, sehingga diperoleh hasil yang komprehensif dan detail. >> Klik di sini untuk mempelajari selengkapnya tentang CFD!
