## Well Test and Short Term Multiple Rate Flow Tests Analyses to Successfully Hydraulic Fracturing Program of Block X

## (Analisa Hasil Uji Sumur Dan Short Term Multiple Rate Flow Testsuntuk Keberhasilan Program Hydraulic Fracturing Blok X)
Muhammad Dimas Adiguna, Fathaddin, M.T., dan R.S Trijana Kartoatmodjo Master Program of Petroleum Engineering, Universitas Trisakti, Jakarta11440

## Abstract
Well  test  analysis  was  conducted  to  determine  the  characteristics  of  reservoir  rocks.  From  the  well  test analysis it is obtained information such as permeability and skin factor. The skin factor is a quantity indicating the presence of disturbance in the formation as a result of drilling operations, production operations, perforating casing, gravel pack installation, remedial well work, acidizing operation, and hydraulic fracture operation. The objective of this research is to determine the relationship of  multi rate test method of Jones, Blount, and Glaze and  the  comparison  result  among  pressure  buildup  test  and  pressure  drawdown  test  analyses,  using  Kappa software or manually calculation. Therefore, in this paper will study the method of Jones, Blount, and Glaze and the well test analyses to determine further work of the wells on block X. The data used in this paper is secondary data,  namely  the  results  of  well  test  from  three  wells.Applying  drawdown  test  analysis  of  A,  Y,  and  Z  wells yield skin factor values of 3.37; 27.10; and -1.39. Where in buildup pressure Horner method analysis of A, Y, and  Z  wells  yield  skin  factor  values  of  16.10;  11.18;  and  -2.07.  In  the  method  of  type  curve  derivatives  the drawdown  analysis  of  A,  Y,  and  Z  wells  yield  skin  factor  values  of  7.04;  11.18;  and  4.20.  The  analysis  of pressure buildup, of A, Y, and Z wells yield skin factor value of 25.11; 14.47; and 1.93. In the analysis using Kappa software of A, Y, and Z wells  yield skin factor values of 5.56; 10.2; and 2.00. The skin results  of these wells indicate the formation damages. The Short Term Multiple Rate Flow Tests  analysis using Jones, Blount, and Glaze method from the plots of Δp/q versus oil flow rate (q) are b’ high and b’/b low. These indicate that the  three  wells  are  encountering  formation  damages.  The  Jones,  Blount,  and  Glaze  method  as  well  as  the pressure  buildup  and  pressure  drawdown  test  analyses  in  block  X  indicate  that  these  wells  require  to  be stimulated.
Keywords: Multi rate,Jones, Blount,and Glaze, pressure buildup test, pressure drawdown test,and skin

## Sari
Analisa well  test dilakukan  untuk  mengetahui  karakteristiktik  batuan  reservoir,  pada  setiap  uji well  test didapatkan informasi seperti permeabilitas dan faktor skin . Faktor skin adalah suatu besaran yang menunjukkan terdapatnya gangguan pada formasi sebagai akibat dari operasi pemboran, operasi produksi, pelubangan casing , pemasangan gravel  pack ,  pekerjaan remedial sumur,  operasi  pengasaman,  ataupun  operasi  perekahan hydraulic .Objektif  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  menentukan  hubungan multi  rate  tes t  metode  Jones, Blount,danGlaze  dan    hasil  perbandingan  antara  analisa pressure  buildup  test dan drawdown  test ,  dengan menggunakan software Kappa dan perhitungan manual . Evaluasi dilakukan untuk menentukan pekerjaan lanjut atas sumur pada blok X. Data yang digunakan pada penulisan ini yaitu data sekunder, berupa hasil data well test tiga  sumur.Pada  analisa drawdown  test di  sumur  A,  sumur  Y,  dan  Sumur  Z  menghasilkan  nilai skinfactor berturut-turut sebesar 3.37; 27.10; dan -1.39. sedangkan analisa metode Horner untuk pressure buildup sumur A, sumur  Y,  dan  sumur  Z  menghasilkan  nilai factor  skin berturut-turut  sebesar  16.10;  11.18;  dan  -2.07.  Pada metode type curve derivatives analisa drawdown test sumur A, sumur Y, dan sumur Z memperoleh nilai factor skin berturut-turut sebesar 7.04; 11.18; dan 4.20. Analisa pressure buildup pada sumur A, sumur Y, dan sumur Z memperoleh  nilai factor  skin berturut-turut  sebesar  25.11;  14.47;  dan  1.93.  Bila  analisa  menggunakan software sumur  A, sumur Y, dan  sumur  Z  menunjukkan skin factor berturut-turut sebesar  5.56; 10.2; dan 2.00. Hasil skinfactor menunjukkan  bahwa  ketigasumur    tersebut  mengalami  kerusakan  pada  formasi.  Berdasarkan Short  Term  Multiple  Rate  Flow  Tests metode  Jones,  Blount  danGlaze  didapatkan  hasil  plot  antara  ∆p/q terhadap laju alir minyak (q) yaitu b’ tinggi    dan b’/b rendah sehingga sumur tersebut mengalami kerusakan. Metode Jones, Blount, danGlaze maupun analisa pressure buildup dan pressure drawdown test pada blok X ini menunjukkan bahwa pada ketiga sumur perlu dilakukan stimulasi.
Keyword: Multi rate, Jones, Blount,danGlaze, pressure buildup test , pressure drawdown test, dan skin
* Muhammad Dimas Adiguna ( corresponding author ): E-mail: adiguna_dimas@yahoo.com Telp    : +62-81310627834

## I. PENDAHULUAN
Reservoir hidrokarbon diproduksi dengan bertambahnya  waktu  maka  produksinya  akan mengalami  penurunan.  Penurunan  produksi  tersebut disebabkan  karena  adanya  kerusakan  formasi  yang dinyatakan  dalam  harga skin  factor yang  positif. Kerusakan  formasi  adalah  rusaknya  produktivitas formasi sumur akibat tersumbatnya pori dekat lubang bor atau rekahan-rekahan yang berhubungan langsung  dengan  lubang  bor.  Produktivitas  formasi adalah kemampuan suatu reservoir untuk mengalirkan fluida dari formasi ke dalam sumur.
Untuk  mendeteksi    masalah  tersebut,  salah  satu teknologi  yang digunakan adalah dengan  melakukan pengujian  sumur  atau well  test .  Prinsip  pengujian sumur  adalah  dengan memberikan  gangguan kesetimbangan  tekanan  terhadap  sumur  yang  akan diuji dan usaha ini dilakukan dengan menutup sumur pada  waktu  tertentu  atau  dengan  memproduksikan sumur dengan laju alir yang tetap.
Permasalahan  dalam  evaluasi  ini  yaitu  untuk mengetahui apakah sumur yang diproduksikan sudah optimal  atau  belum  laju  produksinya,  untuk mengetahui  hal  tersebut  dapat  dilakukan  melalui evaluasi  dari  hasil well  test sumur  tersebut    yang dalam  hal  ini  menggunakan pressure  buildup  test , drawdown  test dan Short  Term  Multiple  Rate  Flow Tests metode Jones, Blount,danGlaze.

## II. METODE
Dalam  bagian  dipaparkan  beberapa  metode analisis yang digunakan dalam penelitian.

## 2.1 Pressure Buildup Test
Pressure  Buildup  Test adalah  suatu  teknik pengujian  transien  tekanan  yang  paling  dikenal  dan banyak  dilakukan  orang.  Pada  dasarnya,  pengujian dilakukan pertama-tama dengan memproduksi sumur suatu  selang  waktu  tertentu  dengan  laju  aliran  yang tetap, kemudian  menutup sumur tersebut. Penutupan sumur  ini  menyebabkan  naiknya  tekanan  yang dicatat sebagai fungsi waktu. Dari data yang didapat, kemudian  dapat  ditentukan  permeabilitas  formasi, radius  investigasi  saat  itu,  adanya    kerusakan  atau perbaikan formasi, batas reservoir, bahkan keheterogenan suatu formasi.
2.2 Pressure Drawdown Test
Pressure drawdown testing adalah suatu pengujian yang dilaksanakan dengan jalan membuka sumur dan mempertahankan laju produksi tetap selama pengujian berlangsung. Sebagai syarat awal, sebelum
pembukaan  sumur  tersebut,  tekanan  hendaknya seragam  diseluruh  reservoir  yaitu  dengan  menutup sumur  sementara  waktu  agar  tercapai  keseragaman tekanan direservoir.
Mengingat hal tersebut diatas, waktu yang paling ideal  untuk  melakukan pressure  drawdown  test adalah  pada  saat-saat  pertama  suatu  sumur  akan diproduksikan. Namun tentu saja dasarnya, pengujian ini dapat dilakukan pada:
 Sumur baru
 Sumur  lama  yang  telah  ditutup  cukup  lama hingga dicapai keseragaman tekanan reservoir
 Apabila direncanakandengan benar, perolehan  dari  pegujian  ini  mencakup banyak informasi yang berharga sepertipermeabilitas  formasi, skin  factor, dan volume pori yang berisi fluida.
 Apabila  suatu  sumur  diproduksikan  dengan laju  alir  yang  tetap,  tiga  rejim  aliran  akan terjadi yaitu : periode transient , periode late transient , dan pseudo steady state (PSS) .
2.3 Type Curve Derivatives
Type curve derivatives diperkenalkan oleh Bourdet  dkk.  (2)  pada  tahun  1983,  dimana  sumbu ordinat merupakan logaritma fungsi turunan pertama ( first  derivative )  dari  tekanan  tak  berdimensi,  P D , versus  axis yaitu  log  (t D /c D ).  Karena  fungsi  turunan atau  derivatif  akan  memperlihatkan  perubahan  pada bentuk  kurva  akibat  karakteristik  perubahan  tekanan (akibat  sifat  aliran),  sehingga  lebih  peka  dan  lebih akurat untukdianalisis
2.4 Metode Jones, Blount, dan Glaze
Analisa  metode Short  Term  Multiple  Rate  Flow Tests oleh Jones, Blount, dan Glaze (4) menghasilkan efek  aliran  turbulen  atau    efek  Darcy  pada  efisiensi komplesi  dan  efek skin  factor dan  aliran  laminar. Metode  ini  mengevaluasi  aliran  laminar  yaitu koefisien  A,  dan  bila  harga  kh  diketahui,  penentuan efek skin  factor dapat  dianalisa.  Data  yang  dipakai ialah  data  yang  stabil  pada  saat test dilakukan  pada periode transient. Efisiensi  komplesi  juga  dapat ditentukan  menggunakan  metode  Jones,  Blount,dan Glaze.  Mereka  berpendapat  bahwa  metode  tersebut dapat  menghitung  estimasi inflow  performance relationship dari  interval  perforasi  sumur  dan menganalisa efek aliran turbulen
III. PERSAMAAN MATEMATIKA
Berikut  ini  adalah  rumus  untuk  menentukan permeabilitas  pada  analisa pressure  buildup  test dan pressure drawdown test :
) 1 ( µ 6 . 162 o h m B q k o o     
Skin  factor untuk pressure  buildup  test ditentukan menurut persamaan (2):
[ | | (
)       ]
Dimana, p 1hr adalah tekanan pada saat ∆t = 1jam. Skin factor untuk pressure drawdown test ditentukan menurut persamaan (3):
[ | | ( )       ]
Persamaan  untuk  menentukan  permeabilitas  dan skin  factor pada type  curve diberikan  dalam persamaan (4) dan (6).
Perhitungan  menggunakan  metode  Jones,  Blount, dan Glaze menggunakan persamaan sebagai berikut :
dimana ( ) dan
Berdasarkan  persamaan  (7)  serta  beberapa  data produksi  dan  p wf ,  maka  q omax ditentukan  dari persamaan di bawah ini.
√
IV. ANALISIS DATA
Analisa well test dengan tiga sumur menggunakan  dua  metode  yaitu  analisa pressure
buildup  test dan  analisa drawdown  test secara manual  dan  menggunakan software .  Berikut  ini merupakan hasil analisa type curve sumur A:
Gambar 1. Type Curve Derivatives Sumur A.
Berdasarkan  hasil  analisa  diatas,    reservoir model tersebut homogenous , initial pressure tersebut sebesar  1591.32  psia,  dan skin  factor sebesar  5.56. Pada waktu awal respon akan didominasi oleh wellbore storage , dan efek dari wellbore storage akan terbentuk konstan berdasarkan waktu.
.
Gambar 2. Type Curve Derivatives Sumur Y
Berdasarkan  gambar  di  atas,  hasil  analisa pressure  build  up  test pada  sumur  Y,  didapatkan hasil  antara  lain:  model  reservoir  pada  sumur  ini yaitu two  porosity  PSS ,  tekanan  reservoir  sebesar 1137.85  psia, skin  factor sebesar  10.2  dan permeabilitas  100.2  md.  Pada  awal,  model  reservoir ini  mulai  terbentuk boundary  effect .  Pada  waktu akhir  model  reservoir  ini  akan  mencapai  batas tekanan  yang  dibentuk  dan  kurva  tekanan  pada reservoir akan turun.
Gambar 3. Type Curve Derivatives Sumur Z
Berdasarkan  hasil  analisa type  curve  derivatives sumur  Z,  model  reservoir  pada  sumur  ini  adalah radial  composite .  Sedangkan skin  factor sebesar  2 dan  permeabilitas  sumur  ini  sebesar  2150  md.  Pada
) 4 ( 2 . 141 . . P M D p p h qB k         ) 5 ( 0002637 . 0 . . 2 P M D D eq w t D C t t r c k c        ) 6 ( ln 2 1 2        D s D c e c s
time  early  regime , boundary mulai  terlihat;hal  ini adalah respon dari infinite , pada akhir  waktu,  model reservoir mendeteksi terdapatnya patahan ( fault ).
Tabel 1. Hasil Analisis Type Curve Blok X Sumur Skin k, mD A 5,56 0,0405 Y 10,20 100,20 Z 2,00 2150,00
Berdasarkan  tabel  di  atas,  terlihat  harga skin factor pada  masing-masing  sumur  pada  Blok  X adalah positif hal ini menunjukkan terjadi kerusakan formasi (formation  damage) Analisa  kedua  pada penelitian  ini  yaitu buildup  test dengan  metode Horner dan metode type curve derivative.
Tabel 2. Hasil Buildup Test Blok X
Sumur Metode Horner Type Curve skin k, mD skin k, mD A 16,1 0,001 25,11 0,0013 Y 11,18 94,68 14,47 112,03 Z -2,07 1931,12 1,93 2524,71
Berdasarkan  tabel  di  atas,  terlihat  semua  sumur pada  pada  Blok  X  menunjukkan  nilai  skin  yang positif hal ini menunjukkan terjadi kerusakan formasi (formation  damage). Analisa  ketiga  yaitu  analisa drawdown  test dan  dengan  menggunakan  metode type curve derivative.

## Tabel 3. Hasil
Drawdown Test Blok X Sumur Semilog plot Type Curve k, mD Skin k, mD Skin A 0.0002 3.38 0.0003 7.04 Y 164.73 27.11 78.42 11.19 Z 2247.22 -1.39 5890.99 4.21
Berdasarkan  hasil drawdown  test menunjukkan bahwa  sumur  sumur  tersebut  menunjukkan skin factor yang  positif,  hal  ini  menunjukkan  terjadi kerusakan formasi (formation damage). Analisa pressure buildup test , drawdown test , dan software Kappa  menunjukkan  bahwa  ketiga  sumur tersebut  mengalami  kerusakan  formasi  sehingga perlu dilakukan stimulasi ataupun hydraulic
fracturing . Analisa Short  Term  Multiple  Rate  Flow  Tests metode  Jones,  Blount,  dan  Glaze  dilakukan  untuk memperkuat hasil analisa well test .
Tabel 4. Hasil Perhitungan Short Term Multiple Rate Flow Tests Blok X Sumur b' b'/b A 13,482 1,506 Y 18,657 1,36 Z 2,24 1,203
Berdasarkan  tabel  di  atas,  maka  diperoleh  hasil plot    Δp/q  vs  q  metode  Jones,  Blount,  danGlaze pada masing-  masing  sumur  yaitu b’  tinggi dan b’/b rendah, sehingga sumur pada Blok X perlu dilakukan pengerjaan lebih lanjut.
Tabel 5. Hasil ∆p/q dan skin factor Blok X Sumur Δp/q, (psi/bopd) skin A 8,95 5,56 Y 13,72 10,20 Z 1,86 2,00
Analisa  tersebut  menunjukkan  harga  titik  potong pada  sumbu  y  (Δp/q)  berbanding  lurus  dengan perkiraan skin  factor .    Sehingga  pada  ketiga  sumur ini perlu dilakukan stimulasi.
Kurva  Δp/q versus laju  alir  sumur  tersebut berbanding  lurus  (cenderung  naik);  maka  ketiga sumur  mengalami  turburlensi  pada  aliran  fluida  dari formasi  ke  dalam  sumur  tersebut.  Dengan  demikian interval perlu juga penambahan perforasi.

## V. KESIMPULAN
1. Berdasarkan  hasil  analisa pressure buildup test sumur  A,  sumur  Y,  dan  sumur  Z,  mempunyai factor  skin positif  yaitu  berturut-turut  sebesar 5.56; 10.2; dan 2.00.
2. Berdasarkan  hasil  analisa pressure buildup test dengan  menggunakan  metode Horner sumur A,  sumur  Y,  dan  sumur  Z,  mempunyai skinfactor positif  yaitu  berturut-turut  sebesar 16.10;  11.18;  dan  -2.07.  Pada  metode type curve derivatives sumur A, sumur Y, dan sumur Z  mempunyai  nilai skinfactor berturut-turut sebesar 25.11; 14.47; dan 1.93.
3. Berdasarkan  hasil  analisa drawdown  test dengan  sumur  A,  sumur  Y,  dan  sumur  Z, mempunyai skinfactor positif yaitu berturut-turut  sebesar  3.37;  27.10;  dan  -1.39. Pada  metode type  curve  derivatives sumur  A, sumur  Y,  dan  sumur  Z  mempunyai  nilai
skinfactor berturut-turut  sebesar  7.04;  11.18; dan 4.20.
4. Analisa Short  Term  Multiple  Rate  Flow Tests ketiga sumur dengan menggunakan metode Jones, Blount,dan Glaze, pada sumur A, sumur  Y,  dan  sumur  Z  didapatkan  titik  potong (Δp/q  vs  q)  adalah  sebesar  8.95;  13.72;  dan 1.86. Hal ini  memperlihatkan titik potong  Δp/q vs  q  yangtinggi  sehingga  menunjukkan  bahwa permeabilitas  formasi  yang  rendah  atau skinfactor yang  tinggi.  Akan  tetapi  berdasarkan analisa pressure  build  up  test diperoleh permeabilitas  formasi  yang  cukup  tinggi  yaitu 100  mD.  Sehingga factor  skin yang  tinggi mempengaruhi kurva Δp/q vs q tersebut.
5. Baik metode Δp/q vs q Jones, Blount,danGlaze maupun  analisa well test ,  menunjukkan  bahwa ketiga sumur tersebut perlu distimulasi.
6. Kurva  Δp/q  vs  qpada  sumur  A,  sumur  Y  dan sumur Z menunjukan bahwa pada ketiga sumur tersebut terjadi turbulensi dan interval perforasi belum cukup panjang, sehingga perlu ditambah perforasinya.
7. Setelah dilakukan pekerjaan hydraulic fracturing ,  sumur  A  mengalami  kenaikan produksi  sebesar  empat  kalinya  yaitu  menjadi 180  bopd.  Sumur  Y  mengalami  kenaikan produksi sebesar tiga kalinya yaitu menjadi 240 bopd  dan  sumur  Z  mengalami  kenaikan produksi sebesar dua kalinya yaitu menjadi 135 bopd.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  berterima  kasih  kepada  Pertamina  EP  yang telah  memberikan  izin,pada  saya  untuk  melakukan penelitian.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Beggs,  D.  H.,  “Gas  Production  Operations”,  Oil and  Gas  Consultant  International  Inc.,  OGCI Publication, Tulsa Oklahoma,USA, 1995
2. Bourdet,  D.,  “Well  Test  Analysis:  The  Use  of Advanced Interpretation Models”, Paris, 1989.
3. Earlougher,  Jr.,  Robert  C.,  “Advances  in  Well Test  Analysis”,  Second  Printing,  Society  of Petroleum  Engineering  of  AIME,  New  York, 1977.
4. Jones, L. G., Blount, E.M., and Glaze, O.H., “Use of  Short  Term  Multiple  Rate  Flow  Tests  to Predict Performance of Wells Having Turbulance,” SPE 6133, Dallas, USA, 1976.
5. Khosravi,  V.,  S,  Ketabi,  “Well  Test  Analysis  of Gas  Condensate  Reservoir  from  Build  Up  and Draw  Down  Test,”  OTC-24897-MS,  Kuala Lumpur, Malaysia, 2014.
6. Lee,  J.,  “Well  Testing”,  Society  of  Petroleum Engineers Richardson, TX, Houston, USA, 1981.
7. Madahar,  A.,  and  Stewart,  G..,  “Effect  of Material Balance on Well Testing Analysis.” SPE 124524, Louisiana, USA, 2009.
8. Matthews, C. S., Russell, D.G., Pressure Buildup and  Flow  Tests  in  Wells,  Society  of  Petroleum Engineers of AIME, New York, Dallas, 1967 .