In-situ Combustion

Published by Priant Taruh on July 23, 2017

In-situ combustion atau pembakaran di tempat atau sering disebut juga fire-flood merupakan suatu metode peningkatan perolehan minyak dengan cara mendistribusikan panas ke dalam reservoir melalui sumur injeksi. Pembakaran dilakukan dengan memasukkan sebuah ignitor (pemantik) ke dalam sumur injeksi tersebut. Pemakaian in-situ combustion memerlukan biaya relatif lebih besar dibandingkan metode EOR lainnya, oleh karena itu diharapkan peningkatan yang lebih cepat dan lebih besar.

Keadaan reservoir sangat menentukan keberhasilan in-situ combustion. Metode ini dikatakan berhasil secara teknis apabila pembakaran dapat berlanjut sampai sumur produksi, hal ini dapat tercapai apabila :

1. Reservoir dapat menyediakan cukup bahan bakar untuk proses pembakaran.

2. Pembakaran tidak padam oleh hilangnya panas dan liquid blocking.

Penerapan in-situ combustion pada suatu lapangan memerlukan penanganan yang baik. Panas yang diharapkan berasal dari pembakaran, oleh karena itu pembakaran diharapkan menjangkau ke seluruh pola yang ditentukan. Pembakaran diawali oleh penyalaan. Panas yang dihasilkan merambat secara konduksi ke lingkungannya. Crude oil di sekitarnya akan ikut terbakar setelah titik nyalanya tercapai dengan melakukan penyediaan oksigen yang cukup.

Bahan bakar yang digunakan bukan lagi crude oil untuk tahap lebih lanjut. Crude oil yang dimaksud disini adalah minyak reservoir yang mengandung komponen hidrokarbon ringan sampai berat (C1, C2, C3, C4,…). Kenaikan temperatur menyebabkan minyak lebih mudah bergerak, akibatnya sebagian besar minyak terdesak menjauhi zona pembakaran. Bahan bakar yang digunakan adalah endapan hidrokarbon yang mempunyai perbandingan atom karbon (C) dan hidrogen (H) yang relatif besar, disebut dengan coke.

Operasi injeksi udara pada in-situ combustion dapat dibagi dalam tiga tahap, yaitu:

1. Tahap sebelum penyalaan
2. Tahap penyalaan
3. Tahap lanjutan pembakaran

Tahap sebelum penyalaan dilakukan untuk menciptakan permeabilitas efektif gas agar hasil pembakaran dapat bergerak ke sumur produksi, tahap penyalaan dilakukan untuk menciptakan nyala, sedangkan tahap lanjutan pembakaran yang merambatkan pembakaran ke seluruh pola yang telah ditentukan.

Proses pembakaran di reservoir menghasilkan gas. Gas hasil pembakaran harus dialirkan ke sumur-sumur produksi bersama-sama dengan gas yang tidak dapat terbakar (misal : nitrogen). Gas pembakaran akan sulit mengalir jika saturasi gas reservoir kecil dan akan menghalangi percampuran oksigen dengan bahan bakar. Pembakaran dapat padam jika keadaan ini berlarut-larut, hal ini disebut dengan liquid blocking.

Tahap sebelum penyalaan perlu dilakukan untuk menghindari liquid blocking. Tahap ini bertujuan untuk menaikkan harga saturasi gas di reservoir, sampai tercapai harga saturasi gas di atas saturasi gas kritis (gas tidak dapat bergerak di bawah harga saturasi kritis).

Peningkatan saturasi gas dilakukan dengan menginjeksikan gas ke dalam reservoir. Penyalaan dini (premature ignition) terjadi akibat penyalaan yang terlalu awal jika gas yang diinjeksikan adalah udara.  Udara mengandung kira-kira 20 % volume oksigen.

Reaksi antara oksigen dengan crude oil merupakan reaksi eksoterm. Reaksi oksidasi crude oil berjalan cukup lambat dalam kondisi temperatur reservoir (  100 oF). Penyalaan spontan dapat terjadi apabila tahap sebelum penyalaan memerlukan waktu yang panjang. Penyebabnya adalah sifat crude oil dalam melakukan oksidasi.

Reaksi oksidasi akan bertambah cepat dengan meningkatnya temperatur dan juga beberapa jenis crude oil dapat melakukan reaksi oksidasi yang cukup cepat pada temperatur 100 oF. Injeksi  pada tahap sebelum penyalaan dianjurkan menggunakan gas yang tidak beraksi eksoterm untuk menghindari hal tersebut.

Tahap penyalaan ditetapkan setelah harga saturasi gas ditetapkan. Daerah penyalaan yang diinginkan adalah daerah di sekitar sumur injeksi sehingga waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan nyala relatif singkat. Penyalaan yang terjadi di daerah yang jauh dari sumur injeksi menyebabkan terjadinya pembakaran balik (reverse combustion), sehingga front bergerak ke arah sumur injeksi.

Temperatur sumur akan sangat tinggi ketika front tiba di dekat sumur injeksi dan akan melampaui daya tahan peralatan bawah permukaan. Waktu penyalaan yang terlalu lama akan menambah pengeluaran yang besar, sebab diketahui bahwa waktu penyalaan dapat mencapai beberapa minggu.


Terdapat beberapa metode penyalaan untuk mendapatkan penyalaan yang diinginkan. Pemilihan metode penyalaan ini disesuaikan dengan keadaan di reservoir. Strange (1964) mengelompokkan metode penyalaan yang ada sebagai berikut :

1. Penyalaan Spontan

Penyalaan yang mengandalkan reaksi oksidasi antara oksigen dengan crude oil. Panas hasil oksidasi diharapkan dapat mencapai titik nyala crude oil, sedangkan penyalaan butana membutuhkan bantuan untuk mencapai titik nyala.

2. Penyalaan Buatan

Penyalaan buatan mencakup metode electrical heater, downhole burner, hot fluid injection dan chemical.

Metode penyalaan yang paling sering digunakan adalah metode penyalaan spontan dan penyalaan buatan dengan electrical heater. In-situ combustion dibagi menjadi dua jenis berdasarkan perambatan pembakarannya, yaitu forward combustion dan reverse combustion.

Saya bukan master ataupun ahli. Hanya seorang mahasiswa yang ingin sharing pengetahuan mengenai Migas, Geothermal dan Pengetahuan Umum lainnya.

Share this

Subscribe Yuk !!!

Postingan Terkait

Previous
Next Post »

   Support blog ini dengan cara Berkomentar yang baik dan sopan.