ANALISA KIMIA AIR FORMASI (MENENTUKAN PH DAN ALKALINITAS)

Air formasi biasanya disebut dengan oil field water atau connate water atau intertial water adalah air yang ikut terproduksi bersama-sama dengan minyak dan gas. Air ini biasanya mengandung bermacam-macam garam dan asam, terutama NaCl sehingga merupakan air yang asam bahkan asam sekali.
Air formasi hampir selalu ditemukan didalam reservoir hidrokarbon karena memang dengan adanya air ini ikut menentukan terakumulasinya hidrokarbon didalam suatu akumulasi minyak, air selalu menempati sebagian dari suatu reservoir, minimal 10 % dan maksimal 100 % dari keseluruhan pori.
Air formasi selain berasal dari lapisan itu sendiri atau juga berasal dari air formasi dari lapisan lain yang masuk kedalam lapisan produktif, biasanya disebabkan oleh:
1. Penyemenan yang kurang baik.
2. Kebocoran casing yang disebabkan oleh :
a. Korosi pada casing.
b. Sambungan kurang rapat.
c. Pengaruh gaya tektonik rapat (patahan).
Sifat-sifat yang terkandung dalam air formasi :
1. Sifat fisika,meliputi :
a. Kompresibilitas
b. Kelarutan gas didalam air
c. Viscositas air.
d. Berat jenis
e. Konduktifitas.
2. Sulfat kimiawi, meliputi :
a. Ion-ion negatif (anion)
b. Ion-ion positif (kation)
Alkalinitas, CO3, HCO3, dan OH harus ditentukan ditempat pengambilan contoh, karena ion-ion ini tidak stabil (dapat mengurai) seiring dengan perubahan waktu dan suhu. Untuk itu, pH perlu diturunkan sampai 1 dengan asam garam. Penentuan kadar barium (Ba) harus dilakukan segera setelah contoh diterima, karena unsur BaSO4 terbatas kelarutannya, karena reaksi barium cepat dengan SO4, akan mengurangi konsentrasi barium dan akan menimbulkan kasalahan dalam penelitian. Selain dengan barium, SO4 juga cepat bereaksi dengan kalsium menjadi CaSO4 pada saat suhu turun.
Untuk mengetahui air formasi secara cepat dan praktis digunakan sistem klasifikasi dari air formasi air, hal ini dapat memudahkan pengerjaan pengindetifikasian sifat-sifat air formasi. Dimana kita dapat memplot hasil analisa air formasi tersebut kedalam grafik, hal ini akan memudahkan kita dalam korelasi terhadap lapisan-lapisan batuan dari sumur secara tepat. Beberapa kegunaan yang paling penting dari analisa air formasi ini adalah :
1. Untuk korelasi lapisan batuan
2. Menentukan kebocoran casing
3. Menentukan kualitas sumber air untuk proses water floding.

Alkalinitas adalah suatu parameter kimia perairan yang menunjukan jumlah ion carbonat dan bicarbonat yang mengikat logam golongan alkali tanah pada perairan tawar. Nilai ini menggambarkan kapasitas air untuk menetralkan asam, atau biasa juga diartikan sebagai kapasitas penyangga (buffer capacity) terhadap perubahan pH. Perairan.mengandung alkalinitas ≥20 ppm menunjukkan bahwa perairan tersebut relatif stabil terhadap perubahan asam atau basa sehingga kapasitas buffer atau basa lebih stabil. Selain bergantung pada pH, alkalinitas juga dipengaruhi oleh komposisi mineral, suhu, dan kekuatan ion. Nilai alkalinitas alami tidak pernah melebihi 500 mg/liter CaCO3. Perairan dengan nilai alkalinitas yang terlalu tinggi tidak terlalu disukai oleh organisme akuatik karena biasanya diikuti dengan nilai kesadahan yang tinggi atau kadar garam natrium yang tinggi (Anonim 2009).
Air formasi adalah air yang ditemukan dalam sebuah kegiatan pengeboran minyak atau gas. Air formasi ini diperlukan sekali sebagai identifikasi formasi, juga sebagai indikasi bahwa minyak dan gas yang diperoleh dari kegiatan pengeboran sudah bersih dari kotoran-kotoran yang terikut selama proses pengeboran. Kotoran-kotoran tersebut biasanya berupa CF (Completion Fluid) dan air bantalan. CF dan air bantalan akan keluar lebih dahulu bersamaan dengan minyak atau gas yang terproduksi dari dalam sumur, proses ini dikenal dengan nama proses clean up. Proses clean up dinyatakan selesai jika air formasi sudah terproduksi dari dalam sumur. Di lokasi sumur pengeboran indikasi bahwa liquid yang terproduksi bersamaan dengan minyak atau gas ini adalah air formasi dinyatakan dengan konsentrasi Cl-, SG dan pH. Cl- yang diperoleh harus memiliki kisaran Cl- sesuai referensi yang ditentukan oleh Resovoir Engineer, sedangkan SG yang diperoleh dibandingkan dengan SG dari CF, jika diantara SG dan Cl- sudah terjadi kesesuaian dengan referensi maka dinyatakan clean up selesai.
Alkalinitas pada air disebabkan adanya sejumlah ion-ion yang berlainan tetapi biasanya dihubungkan dengan keberadaan ion-ion bikarbonat (HCO3-), karbonat (CO3) dan hidroksida (OH-). Metode uji yang umunya digunakan untuk menentukan alkalinitas ini adalah dengan cara penitaran percontoh dengan suatu asam standard an menggunakan indikator Phenolphthalein (PP) dan Methyl Orange (MO). Titik-titik akhir titrasi tersebut menunjukkan nilai pH kurang lebih 8,1 untuk indikator PP dan 4,5 untuk indikator MO. Alkalinitas air sampai titik akhir dengan indikator PP disebabkan adanya hidroksida dan setengah karbonat, sedangkan dengan indikator MO mungkin disebabkan adanya ion-ion lain yang memberikan kontribusi pada alkalinitas air tersebut.
Suatu alat elektrotitrator atau pH meter digunakan untuk menentukan jumlah asam yang diperlukan untuk mencapai harga pH 8,1 dan 4,5. Harga pH tersebut merupakan titik-titik dimana ion-ion hidroksida dan bikarbonat dinetralkan. PH meter wajib dikalibrasi sebelum digunakan. Gunakan buffer pH 4, 7 dan 10 untuk mengkalibrasi pH. Kesalahan akan terjadi jika pH meter dikalibrasi hanya pada 1 buffer.