Korelasi Nilai CT dengan Nilai API-Gamma Ray Pada Analisa Core

PROPOSAL THESYS

Korelasi Nilai CT dengan Nilai API-Gamma Ray

Pada Analisa Core

Disusun sebagai Tugas Mata Kuliah

METODE RISET

oleh :

PAMUJI A.R

NIM: 171.091.007

PROGRAM MAGISTER TEKNIK PERMINYAKAN

FAKULTAS TEKNOLOGI KEBUMIAN DAN ENERGI

UNIVERSITAS TRISAKTI

2010

Korelasi Nilai CT dengan Nilai API-Gamma Ray

Pada Analisa Core

I. PENDAHULUAN

Penggunaan zat-zat radioaktif merupakan bagian dari teknologi nuklir yang relatif cepat dirasakan manfaatnya oleh masyarakat. Hal ini disebabkan zat-zat radioaktif mempunyai sifat-sifat yang spesifik, yang tidak dimiliki oleh unusr-unsur lain. Dengan memanfaatkan sifat-sifat radioaktif tersebut, maka banyak persoalan yang rumit dapat disederhanakan sehingga penyelesaiannya menjadi lebih mudah.

Salah satu sifat dari radiasi nuklir yaitu mampu untuk menembus benda padat. Sifat ini banyak digunakan dalam teknik radiografi yaitu pemotretan bagian dalam suatu benda dengan menggunakan radiasi nuklir seperti sinar-x dan sinar gamma diantaranya.

Zat radioaktif banyak digunakan dalam bidang industri dan kedokteran. Dalam bidang kedokteran, radiografi digunakan untuk mengetahui bagian dalam dari organ tubuh yang tidak terlihat mata telanjang seperti tulang, paru-paru dan jantung. Untuk itu maka dikembangkan teknologi canggih yaitu CT-Scan (Computed Tomography Scanner) dengan menggunakan radiasi nuklir seperti sinar-x. Dalam dunia perminyakan CT-Scan pertama kali digunakan pada awal 1980-an yaitu untuk keperluan riset dalam simulasi aliran fluida di dalam batuan reservoar.

Pada dasarnya gamma ray log merekam pancaran radioaktif dari formasi. Sinar radioaktif alami yang direkam berupa uranium, thorium, dan potassium. Log gamma ray sederhana memberikan rekaman kombinasi dari tiga unsur radioaktif, sedangkan spectral gamma ray menunjukkan masing-masing unsur radioaktif (Rider, 1996). Logging dengan menggunakan radiasi nuklir dimulai tahun 1940. Dimana Radiasi natural gamma yang dipancarkan oleh formasi menyeberang melalui sumur. Dari tiga diidentifikasi radiasi nuklir - alfa, beta dan gamma - hanya radiasi gamma dari jenis elektromekanis yang digunakan karena memiliki daya tembus yang cukup baik untuk melalui casing baja.

II. TUJUAN PENULISAN

a. Memberikan pengayaan informasi berupa nilai CT log .

b. Mengetahui korelasi nilai CT dengan nilai API

III. RUANG LINGKUP

Analisa CT-Scan pada batuan reservoir serta evaluasinya diharapkan menjadi dukungan yang lebih baik bagi analisa core dan peningkatan produksi minyak.

IV. HASIL YANG DIHARAPKAN

a. Hasil dari penelitian ini adalah informasi berupa nilai CT yang akan dikorelasikan dengan nilai gamma dalam skala laboratorium sehingga didapat pendekatan besaran nilai CT terhadap nilai API .

b. Manfaat yang dihasilkan dari penelitian ini adalah dukungan yang lebih baik terhadap pengembangan analisa core bagi peningkatan produksi minyak nasional.

V. LANDASAN TEORI

1. Spectral Gamma Ray dan CT-Scanner

Kedua alat ini menggunakan jenis spektrum gelombang elektromagnetik. Sinar gamma dihasilkan oleh reaksi inti atom pada bahan radioaktif maupun bahan radioisotop. Sinar gamma dengan energi tinggi mempunyai daya tembus sangat kuat sehingga untuk menahannya diperlukan pelat timah hitam ±20 cm atau tembok setebal 2 meter, sedangkan sinar-x didefinisikan sebagai sinar yang timbul karena tumbukan atom bermomentum tinggi atau getar atom yang memungkinkan elektron berpindah orbital.

Sifat-sifat sinar-x, adalah sebagai berikut:

- merambat lurus

- bukan partikel tetapi gelombang elektromagnetik

- tidak bermuatan listrik

- memiliki daya tembus yang sangat kuat

- dapat mengalami reaksi kimia seperti merusak film

- dapat dipolarisasi dan difraksi

Tabel.1 Diagram spektrum gelombang elektromagnetik

Freuensi (Hertz)	Jenis Gelombang	Panjang Gelombang (meter)		Sumber Pembangkit
-10 23	GAMMA RAYS	10 -15	Sinar g	Sinar g dari perubahan-perubahan radio aktif
-10 22		10 -14
-10 21		10 -13
-10 20	X RAYS	10 -12	Sinar X	Sinar X dihasilkan oleh tumbukan elektron-elektron pada logam-logam bermassa tinggi
-10 19		10 -11
-10 18		10 -10

1.1 Spectral Gamma Ray

Gamma radioaktivitas dari mineral diukur pada skala API (American Petroleum Institute ),seperti terlihat batu pasir dan batu kapur mempunyai nilai rendah.

Gambar 1. Proses Gamma Ray

Spektral Gamma Ray merupakan alat untuk mengukur energi dan intensitas sinar gamma, mengidentifikasi dan menentukan konsentrasi Uranium (U),Thorium(Th) dan Potassium (K).

Gambar 2. Tingkatan Energi Gamma Ray

1.2 CT Scanner

Prinsip kerja CT Scanner sesuai dengan rumus sebagai berikut :

I/I_o = exp (-mh) ……………………………………..……….…..(1)

dimana:

I : Intensitas sinar-x pada waktu penyinaran.

I_o : Intensitas sinar-x setelah melewati objek.

h : Tebal objek.

m : Koefisien gelombang linear.

Gambar 3. Prinsip Kerja CT-Scanner

Citra yang terbentuk dalam CT Scanner adalah representasi dari densitas dan nomor atom dari sample yang diamati. Dua energi pada CT Scanner diperoleh dari percepatan voltage didalam tabung sinar-x.

Tabung sinar-x (x-ray tube) akan memancarkan sinar-x dan menembus obyek kemudian diterima detector untuk membentuk sebuah matriks yang disusun dari parameter atau besaran yang terbentuk dari data sample.

Citra yang terbentuk dalam CT Scanner adalah representasi dari densitas dan nomor atom dari sample yang diamati. Dua energi pada CT Scanner diperoleh dari percepatan voltage didalam tabung sinar-x.

Tabung sinar-x (x-ray tube) akan memancarkan sinar-x dan menembus obyek kemudian diterima detektor untuk membentuk sebuah matriks yang disusun dari parameter atau besaran yang terbentuk dari data sample. Komputer mengumpulkan hasil penyinaran dan mengkonversikan dalam bentuk data berdasarkan koefisien matriks tersebut.

Matriks terbentuk dari elemen–elemen, yang mempunyai karakteristik koefisien dari berat jenis dan komposisi material. Hasil dari koefisien tiap–tiap elemen dikonversikan ke dalam gambaran–gambaran 2 dimensi dan berisikan susunan material yang disebut pixel.

Rumus yang berhubungan dengan koefisien tersebut adalah :

CT_number = {(m_(sample) - m _(water)) / m _(water)} x 1000 …...……(2)

Dimana:

m = permeabilitas untuk spesifikasi material.

Rumus tersebut adalah mempunyai range -1000 untuk udara dan 3000 untuk permeabilitas material tertinggi. Untuk persamaan material air mempunyai CT_number sama dengan 0 dan udara -1000.

2. CT-Scanner Pada Industri Perminyakan

Peralatan Computed Tomography (CT) Scanner pertama kali dikenal dibidang medis, bekerja dengan menggunakan sistem penyinaran untuk melihat organ tubuh manusia pada bagian dalam tanpa harus menjalani bedah atau operasi.

Pada 18 tahun yang lalu di Amerika dan di Eropa CT Scanner digunakan pula dalam industri perminyakan, yaitu untuk keperluan riset dalam simulasi aliran fluida di dalam batuan reservoar.

Ilmuwan Wang tahuun 1995 menggunakan metode ini untuk menentukan saturasi minyak pada resolusi spasial sebesar 0,1 cm. hal itu untuk menentukan karakteristik kapilar pada media porositas atau pori pada batuan dengan menggunakan dimensi spasial dalam mm dengan elemen – elemen penyusun contoh batuan yang sama.

Pada tahun 1985 ilmuwan Berchosh menguji karakteristik patahan melalui lebar, jarak, struktur geometri dan ketidaklenturan derajat kebundaran dengan menggunakan CT Scanner. Lalu pada tahun 1989 ilmuwan Hunt juga menggunakan CT Scanner untuk menganalisa kenaikan resolusi berdasarkan rekalibrasi, dengan memodifikasi scanner dan modifikasi sample.

VI. METODE RISET

Metodologi yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah :

a. Studi literatur

b. Uji laboratorium CT Scan

c. Uji laboratorium Spektral Gamma Ray

c. Analisa nilai CT dan nilai API

No	Tahapan	2011
		01	02	03	04	05	06
1	Studi literatur
2	Uji laboratorium
3	Analisa hasil uji laboratorium
4	Penyusunan laporan penelitian

VII. JADWAL PELAKSANAAN

VIII. LOKASI PELAKSANAAN

Penelitian ini akan dilaksanakan di gedung eksploitasi PPPTMGB “LEMIGAS “ Jl Ciledug Raya Kav. 109 Cipulir – Jakarta Selatan.