3. NEXT
BACK
Introduction
Geothermal Well
Jenis Sumus Panas Bumi
Penelitian Resevoir dengan
Sumur Panas Bumi
Olkaria Domes, Kenya Field
Home Discussion Conclusion
Content
Monitoring Jangka
Panjang
Analisis Transien
Tekanan
Tracer Testing
Metode dan Interpretasi
Kesimpualan
4. Introduction
Sumur atau lubang bor adalah komponen vital dalam penelitian dan pemanfaatan panas bumi, karena
menyediakan akses penting untuk ekstraksi energi dan pengumpulan informasi. Sumur memungkinkan peningkatan
drastis dalam produksi energi panas bumi, dibandingkan dengan aliran keluar alami, dan memberikan akses jauh ke
dalam sistem, yang tidak mungkin dilakukan. Sebagai yang terakhir mereka dapat memberikan informasi yang jauh lebih
rinci dan spesifik daripada berbagai metode eksplorasi permukaan.
Sumur panas bumi memainkan peran variabel selama pengembangan sumber daya panas bumi dan selama
pemanfaatannya. Peran utamanya adalah sebagai gradien suhu, eksplorasi, penilaian, produksi, step-out, makeup, reinjeksi
atau pemantauan sumur. Fisika reservoir panas bumi adalah disiplin ilmu yang berhubungan dengan transfer massa dan
energi dalam sistem panas bumi dan sumur panas bumi. Tujuan fisika reservoir panas bumi sebenarnya ada dua: Untuk
mendapatkan informasi tentang sifat, sifat reservoir dan kondisi fisik dalam sistem panas bumi dan menggunakan
informasi ini untuk memprediksi respon reservoir dan sumur untuk eksploitasi.
Pengujian yang dimungkinkan melalui sumur meliputi pengujian sumur, salah satu alat
utama fisika reservoir panas bumi. Ini lebih tepat disebut pengujian transien tekanan karena melibatkan
gangguan keadaan tekanan reservoir, melalui ekstraksi massal atau injeksi, dan mengamati transien
tekanan yang dihasilkan. Tracer testing, yang juga merupakan jenis pengujian sumur, namun bukan
pengujian transien tekanan, adalah alat yang paling penting untuk mempelajari hubungan antara sumur
reinjeksi dan sumur produksi dan untuk menilai bahaya pendinginan sumur produksi selama reinjeksi
jangka panjang, jika digabungkan dengan interpretasi komprehensif dan prediksi pendinginan
(pemodelan reinjeksi). NEXT
Home Discussion Conclusion
Content
6. Geothermal Well
General
NEXT
Home Discussion Conclusion
Content
1.Sumur panas bumi paling sering dibor di batuan beku
yang keras, yang lebih sulit dibor daripada lingkungan
sedimen sumur minyak bumi.
1.Bagian produksi terbuka dari sumur panas bumi cukup
panjang dibandingkan dengan sumur minyak bumi, mulai
dari beberapa ratus meter hingga lebih dari 2 km.
1.Namun sumur panas bumi biasanya memiliki beberapa
bagian aliran yang terpisah (zona umpan, lihat di bawah).
1.Sumur panas bumi sering mengalami suhu dan tekanan
tinggi, kadang-kadang dikaitkan dengan bahaya
semburan karena ledakan mendidih.
1.Air biasanya digunakan sebagai cairan pengeboran
untuk bagian terbuka berbeda dengan lumpur
pengeboran yang paling umum digunakan di sumur
minyak bumi untuk menghindari penyumbatan zona
umpan (juga mengurangi bahaya polusi).
1.Pengeboran sumur geotermal yang sukses
seringkali melibatkan kehilangan sirkulasi yang
besar, atau bahkan total.
1.Sumur produksi panas bumi umumnya
berdiameter lebih besar (hingga beberapa
puluh cm) daripada sumur minyak bumi,
karena melibatkan laju alir yang lebih besar.
7. Geothermal Well
Classification
NEXT
Home Discussion Conclusion
Content
1.Sumur bersuhu rendah fase cair, yang menghasilkan
air cair di kepala sumur (tekanan mungkin lebih tinggi
daripada atmosfer),
1.Sumur dua fase suhu tinggi di mana aliran dari
zona umpan adalah cair atau dua fase dan sumur
menghasilkan campuran dua fase atau uap
kering.
1.Sumur suhu tinggi uap kering dimana aliran
dari zona umpan ke kepala sumur didominasi
oleh uap.
8. Geothermal Well
PRODUCTIVITY WELL
NEXT
Home Discussion Conclusion
Content
Parameter lubang bor
seperti diameter, faktor
gesekan, kedalaman
zona umpan, dan
lainnya,
Suhu dan entalpi zona
umpan
Tekanan zona umpan,
yang bergantung
langsung pada tekanan
reservoir dan
permeabilitas reservoir,
Tekanan kepala sumur
atau kedalaman ke
permukaan air selama
produksi
Kondisi suhu di sekitar
sumur.
9. NEXT
Content
Home Conclusion
Discussion
Geothermal Well
Sejarah pengeboran panas bumi dimulai di Larderello, Italia, pada tahun 1856
sedalam 150-200m. Desain, pengeboran dan konstruksi sumur panas bumi
dibahas dalam literatur panas bumi, Biasanya bagian atas sumur panas bumi
ditutup oleh serangkaian casing untuk menstabilkan sumur, untuk menutup
sistem non-geothermal hydrological dan untuk alasan keamanan. Bagian yang
lebih dalam dari sumur yang terbuka penuh atau di casing dengan liner, yang
merupakan bagian yang tidak disemen tetapi dilubangi dalam interval tertentu,
untuk memungkinkan fluida (air dan/atau uap air) mengalir dari reservoir
menuju sumur.
12. Resevoir Research Conducted
NEXT
Home Discussion Conclusion
Content
1.Caliper dan Cement Bond
Logging
1.Geophysical Logging
(Resistivity, Neutron, Gamma
Ray, Sonic)
1.Fracture Imaging
1.Temperature and Pressure
Logging
1.Temperatur dan Pressure
Logging
1.Geophysical Logging dan
Fracture Imaging dari bagian
produksi sumur
1.Step rate well testing
1.Temperatur and Pressure
Logging
Saat Pemboran – Wireline Logging Saat Well Completion
14. Pengujian terkait stimulasi
NEXT
Home Discussion Conclusion
Content
Stimulasi dilakukan untuk memperbaiki permeabilitas
yang berkurang karena operasi pemboran
Metode yang sering digunakan adalah high-pressure
water injection, selain itu ada open hole packers,
intermitten cold water injection, stimulasi kimia
menggunakan asam
Selama stimulasi harus ditekankan terkait
monitoring reservoir agar selalu aman.
15. Saat Well Warm-Up dan Pengujian Produksi
NEXT
Home Discussion Conclusion
Content
Setelah pemboran, sumur dibiarkan pulih suhunya
(heat up)
Setelah sumur heat-up, dilakukan output testing.
Debit sumur 1 fasa bisa diukur dengan estimasi 2
dari 4 parameter seperti Aliran Cairan (Qw), Aliran
Uap (Qs), Arus Total (Qtotal), atau entalpi aliran (HT),
lalu diukur dengan persamaan :
16. NEXT
Content
Home Conclusion
Discussion
Metode untuk sumur 2 fasa
1.Fasa cair dan uap dipisahkan dalam separator, lalu diukur tiap
fasa.
1.Metode ini berlaku untuk sumur dengan aliran cairan dan feed
zone yang diketahui.
1.Aliran total dihitung dengan metode Russel James dan entalpi
aliran dihitung berdasarkan suhu feed zone.
1.Kombinasi penggunaan metode russel james pada perhitungan
aliran total mengakibatkan pengukuran laju aliran cairan harus
dilakukan setelah separasi.
1.2 pelacak kimia berbeda digunakan untuk mengukur laju aliran
tiap fasa dalam pipa
17. NEXT
Content
Home Conclusion
Discussion
Grafik Debit dari sumur OW-915A di
lapangan Olkaria Domes di Kenya
- Menunjukkan perilaku dan tipikal
sumur dari well heating up
- Peningkatan entalpi dan aliran air
menurun saat pengujian berlangsung
- pengujian sumur sekitar 1 bulan
sampai kesetimbangan tercapai
- perilaku sumur cukup bervariasi
tergantung pada sifat reservoir panas
bumi yang terlibat, (Bödvarsson dan
Witherspoon (1989) dan Grant dan
Bixley (2011))
Olkaria Domes, Kenya
18. NEXT
Content
Home Conclusion
Discussion
Penjelasan Kurva Produktivitas
Produktivitas sumur geotermal :
- sering disajikan melalui hubungan sederhana antara laju aliran massa atau
produksi (diukur seperti yang disebutkan di atas)
- perubahan tekanan yang sesuai, baik dalam tekanan lubang bawah atau kepala
sumur, sebagai perkiraan orde pertama, seperti sudah dibahas (lihat
pembahasan tentang injektivitas/produktivitas di atas).
- Hubungan ini sering disebut sebagai karakteristik produksi atau keterkiriman
sumur (kurva output).
- Secara umum produktivitas sumur panas bumi merupakan fungsi kompleks dari
parameter lubang sumur, tekanan kepala sumur atau kedalaman ke permukaan
air selama produksi dan kondisi suhu di sekitar sumur.
19. NEXT
Content
Home Conclusion
Discussion
The HOLA wellbore simulator software (Björnsson and
Bödvarsson, 1987)
- contoh kurva produktivitas untuk dua jenis sumur
panas bumi suhu tinggi
- Sumur 1 menunjukkan sumur dua fase dengan
karakteristik produksi yang sangat bervariasi.
- sumur 2 dengan aliran masuk dua fase, yang
menunjukkan sedikit variasi dalam keluaran dengan
perubahan kepala sumur. tekanan.
- pendidihan menyebabkan penurunan tekanan yang
jauh lebih besar daripada selama injeksi
- Namun tampak jelas bahwa dalam kasus sumur yang
sangat produktif, indeks produktivitas jauh lebih besar
daripada indeks injektivitas (Axelsson dan
Thorhallsson, 2009).
- bagaimanapun, bahwa dalam kasus suhu tinggi,
terutama dua fasa, perambatan tekanan reservoir
sangat lambat sehingga gangguan tekanan dapat
dibatasi.
- Pada suhu yang lebih rendah, pengujian interferensi
reservoir yang didominasi cairan sangat berharga.
20. NEXT
Content
Home Conclusion
Discussion
Long Term Monitoring
Pemantauan perubahan fisik dalam reservoir
panas bumi selama eksploitasi pada prinsipnya
sederhana dan melibatkan pengukuran :
transportasi massa dan panas, tekanan,
kandungan energi.
Pengukuran harus dilakukan pada suhu dan
tekanan tinggi dan akses reservoir untuk
pengukuran umumnya terbatas pada beberapa
sumur, dan parameter yang relevan tidak dapat
diukur secara langsung di seluruh volume
reservoir yang tersisa
Pemantauan perubahan terjadi pada
kedalaman sistem panas bumi melalui
berbagai pengamatan permukaan (terutama
survei geofisika, misalnya gabungan
deformasi permukaan dan pemantauan mikro-
gravitasi).
21. NEXT
Content
Home Conclusion
Discussion
Sumur Reinjeksi
Sumur reinjeksi tidak perlu diuji debit sehingga
cukup dengan uji injeksi bertahap.
Setelah sumur selesai pengujian injeksi perlu
dilanjutkan untuk waktu yang lama, biasanya
beberapa bulan.
22. NEXT
Content
Home Conclusion
Discussion
Analisis Transient Tekanan
- Dilakukan untuk memperkirakan parameter hidrologi utama dari sistem panas
bumi di sekitar sumur yang sedang dipelajari
- Analisis transien tekanan panas bumi dibahas secara rinci oleh Bödvarsson
dan Witherspoon (1989) dan Grant dan Bixley (2011).
- Pressure Transient Analysis (PTA) adalah alat standar dalam industri minyak
bumi dan air tanah untuk menganalisis kumpulan data uji sumur.
- Perkiraan permeabilitas, penyimpanan lubang sumur, dan kulit lubang sumur
dapat diperoleh.
- PTA juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi batas-batas reservoir.
- PTA umumnya digunakan dalam analisis uji sumur panas bumi dari uji jatuh
injeksi. Namun, PTA konvensional, yang didasarkan pada model analitik
persamaan difusi, umumnya tidak cocok dengan himpunan data uji sumur
panas bumi
23. NEXT
Content
Home Conclusion
Discussion
Resevoir Utama
- Parameter sumur yang diestimasi melalui analisis transien
tekanan
- Transisivitas formasi atau ketebalan permeabilitas
- Koefisien penyimpanan formasi
- Faktor kulit sumur
- Kapasitas penyimpanan lubang sumur
24. NEXT
Content
Home Conclusion
Discussion
Hukum Axelsson (2012) serta Grant dan Bixley (2011)
- Membahas permeabilitas dan kapasitas penyimpanan secara detail
- Permeabilitas batuan reservoir mencerminkan hambatan aliran dari jalur
aliran dalam batuan (rekahan dan pori-pori) dan merupakan properti
reservoir yang paling mempengaruhi respon reservoir terhadap
produksi.
- Kapasitas Penyimpanan menggambarkan kemampuan reservoir untuk
menyimpan cairan atau melepaskannya sebagai respons terhadap
kenaikan atau penurunan tekanan.
- Storativitas memberikan massa fluida yang disimpan (dilepaskan) oleh
satuan volume reservoir sebagai akibat dari kenaikan (penurunan)
tekanan satuan.
25. NEXT
Content
Home Conclusion
Discussion
Sketsa’s basic theory (Bödvarsson and Witherspoon, 1989)
- Sketsa model Theis dasar (atas) yang digunakan untuk
menganalisis data uji sumur transien tekanan bersama
dengan beberapa varian model dasar (Bödvarsson dan
Whiterspoon, 1989
- Model Theis terdiri dari model lapisan permeabel isotropik
yang sangat luas, homogen dan horizontal dengan
ketebalan konstan, terbatas di bagian atas dan bawah,
dengan aliran horizontal dua dimensi menuju sumur
produksi yang membentang melalui lapisan
26. Tracer Test
Aplikasi dalam Geothermal Research & Management
NEXT
Home Discussion Conclusion
Content
Tujuan utama dalam pengembangan
geothermal development adalah
mempelajari hubungan antara injection
well dan production well sebagai bagian
dari penelitian dan pengelolaan
reinjeksi. Hasilnya kemudian digunakan
untuk memprediksi kemungkinan
pendinginan sumur produksi akibat
reinjeksi jangka panjang dari fluida yang
lebih dingin
Dalam development tracker testing sistem EGS
memiliki tujuan yang sebanding meskipun itu lebih
ditujukan untuk mengevaluasi efisiensi ekstraksi
energi dan umur panjang dari operasi tersebut
melalui mempelajari sifat hubungan antara reinjeksi
dan sumur produksi. Untuk studi hidrologi umum
subsurface flow, seperti aliran dalam kondisi tidak
terganggu dan regional flow
Untuk pengukuran flow rate dalam
jaringan pipa yang membawa
campuran air dua fasa
27. Tracer Test
Syarat pada saat akan melakukan Tracer :
NEXT
Home Discussion Conclusion
Content
tidak ada di reservoir (atau pada konsentrasi
yang jauh lebih rendah dari konsentrasi
tracking yang diharapkan)
tidak bereaksi dengan atau menyerap ke
batuan reservoir (lihat namun diskusi tentang
pelacak reaktif di bawah)
stabil secara termal pada kondisi reservoir
relatif murah
mudah (cepat/murah) untuk dianalisis dan
ramah lingkungan
28. Tracer Test
• Halides such as iodide (I) or bromide (Br);
• Radioactive tracers such as the isotopes iodide-125
(125I) and iodide-131 (131I);
• Fluorescent dyes such as fluorescein and rhodamine;
• Aromatic acids such as benzoic acid;
• Naphthalene sulfonates.
Liquid Phase Tracer :
NEXT
Home Discussion Conclusion
Content
29. Tracer Test
Steam-phase tracers:
• Fluorinated hydrocarbons such as R-134a and R-23;
• Sulphur hexafluoride (SF6).
Two-phase tracers:
• Tritium (3H);
• Alcohols such as methanol, ethanol and n-propanol
Steam & Two Phase Tracer :
NEXT
Home Discussion Conclusion
Content
34. 1
2
3
Well testing merupakan metode utama
pengujian reservoir panas bumi melalui sumur,
baik pengujian transien tekanan maupun
pengujian tracer.
Melalui well testing transien tekanan, dan analisis nya. parameter
reservoir utama, seperti ketebalan permeabilitas dan koefisien
penyimpanan, dapat diperkirakan bersama dengan kondisi batas
reservoir (jika pengujian cukup tahan lama). Estimasi semacam
itu dapat memberikan informasi untuk pengembangan dan revisi
model konseptual.
Pengujian tracer memainkan peran penting
dalam penelitian dan manajemen panas bumi,
khususnya mengenai efisiensi perpindahan panas
dalam operasi reinjeksi dan pengembangan EGS
Conclusion
Discussion
Content
Home
