DEGRADASI KIMIAWI SERTA PENGARUH SALINITAS DAN SUHU TERHADAP VISKOSITAS LARUTAN POLYACRYLAMIDE UNTUK POLYMER FLOODING PADA PROSES ENHANCED OIL RECOVERY (EOR)

HARIMURTI WICAKSONO, Ir. Sutijan, MT., Ph.D.;Ahmad Tawfiequrrahman, ST., MT., D.Eng.

2015 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Polimer injeksi merupakan salah satu metode Enhanced Oil Recovery (EOR), dimana polimer akan dicampur dengan air yang biasanya merupakan air formasi. Polimer jenis polyacrylamide yang terhidrolisis (HPAM) merupakan yang paling sering digunakan. Fungsi Polimer adalah untuk meningkatkan viskositas larutan, dimana viskositas larutan polimer harus lebih tinggi dari viskositas minyak mentah. Penelitian dilakukan karena penurunan viskositas akibat kondisi di lapangan yang ditemukan dalam aplikasi larutan polyacrylamide. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi polimer polyacrylamide dan kondisi operasi terhadap viskositas larutan HPAM dalam air injeksi sehingga dapat mengetahui sistem injeksi yang optimal sebagaimana diminta oleh subsurface engineer, untuk diinjeksikan kedalam sumur yaitu 5 - 12 cP. EOR Diharapkan dapat memberikan produksi minyak yang lebih banyak dengan kebutuhan polimer yang lebih sedikit. Larutan polyacrylamide dibuat digelas beker 600 mL, untuk selanjutnya diambil sample dan diukur dengan viskosimeter Brookfield. Variasi salinitas larutan dilakukan dengan mencampur air formasi dan air suling, sedangkan untuk salinitas yang lebih tinggi dari air formasi menggunakan metode penguapan. Perlakuan shear rate sekitar 1-45 s-1 kepada larutan dimulai dari rendah ke tinggi. Sedangkan perlakuan suhu larutan di kisaran 70 - 87 oC, dan pengaruh dari gas H2S dilakukan dengan cara menjenuhkan larutan menggunakan gas alam yang memiliki kandungan H2S di gas alam 100 ppm. Berdasarkan hasil penelitian didapati bahwa pengaruh salinitas larutan merupakan faktor yang paling besar pengaruhnya terhadap penurunan viskositas larutan, jika dibanding perlakuan lainya. Penurunan viskositas dikarenakan timbulnya endapan karena proses aglomerasi polyacrylamide dengan morfologi vaterite dan aragonite. Perlakuan peningkatan shear rate menunjukkan semakin besar shear rate menyebabkan viskositas semakin rendah. Semakin tinggi suhu larutan, menyebabkan viskositas menurun. Sedangkan adanya H2S dalam larutan terlihat mengurangi viskositas larutan, degradasi chemical terbukti dengan analisa HPLC yang menghasilkan puncak baru dalam analisa HPLC. Persamaan empiris dapat digunakan untuk memperkirakan kebutuhan polimer, dengan kesalahan rerata total sekitar 15%. Pada kisaran peubah yang dipelajari, diperoleh persamaan hubungan sebagai berikut: µ(ST)= 0,01705 S-0,706 e 4711,8/T µ(STC)= 0,07 Cpolimer1,0423 µ(ST) S = mg/L T = Kelvin Cpolimer = gram/L µ(STC) = cP

Polymer injection is one method of Enhanced Oil Recovery (EOR), where the polymer is dissolved in water, usually the formation water. Hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) polymer types are most commonly used. Polymer function is to increase the viscosity of the injection solutions, in which viscosity of polymer solutions must be higher than the viscosity of crude oil. This study aims to investigate the effect of polyacrylamide polymer concentration and operating conditions upon the water injection in order to determine the optimal injection system as requested by subsurface engineer, to be injected into the well which at the viscosity of 5-12 cP. EOR is expected to provide more oil production with fewer polymer used. Polyacrylamide solution was made in the beaker glass of 600 mL, the sample is then taken from the beaker glass and measured with a Brookfield viscometer. Variation in salinity is carried out by mixing formation water with distilled water, whereas for high salinity of formation water using evaporation method. Treatment of shear rate to the solution is performed starting from low to high in the range 1-45 s-1. While solution temperature was varied in the range of 70 - 87 ° C , the influence of H2S content in the solution is also investigated. The results show that the effect of salinity solution has the greatest influence on the decrease in viscosity of the solution when compared to the other factors. Decrease in viscosity was due to agglomeration process resulting deposite of polyacrylamide in the form of vaterite and aragonite. The result also show that an increase in shear rate results in lower viscosity. The increase in temperature causes the viscosity of the solution decreases. While the presence of H2S in the solution reduce the viscosity of the solution due to chemical degradation as evidenced by the HPLC analysis. Empirical equation is proposed which can be used to estimate the needs of the polymer, with average of error of about 15 %. In the range of variables studied, the solution viscosity can be calculated using: µ(ST)= 0,01705 S-0,706 e 4711,8/T µ(STC)= 0,07 Cpolimer1,0423 µ(ST)

Kata Kunci : EOR, formation water, polymer injection, hydrolyzed polyacrylamide , salinity , polymer concentration.