TUGAS ESSAY KELOMPOK UNCONVENTIONAL GAS

LOGGING CBM

Oleh:Saiful Imam071.09.211Edwin Dharmawan071.12.065Falen Falevy071.12.078Kenny Adinugroho071.12.121Ray Giovanni071.12.180Rimbaczha Mahaputra071.12.191

TEKNIK PERMINYAKANFAKULTAS TEKNIK KEBUMIAN DAN ENERGIUNIVERSITAS TRISAKTIJAKARTA2015LOGGING CBM

Sumberdaya hidrokarbon non konvensional (dalam hal ini Gas Metana Batubara) akan semakin penting dengan terus menurunnya sumberdaya yang konvensional. Tidak selamanya Indonesia bergantung pada suber energy konvensional. Selain karena energy konvensional semakin hari semakin habis juga karena Indonesia dikaruniai kekayaan sumber energy lain yang non konvensional, seperti Coal Bed Methane (CBM) yang juga besar potensinya. Potensi ini harus dimanfaatkan untuk terus menunjang pembangunan dan peningkatan kesejahteraam rakyat Indonesia. Coal Bed Methane(CBM), yaitu gas yang sebagian besarnya terdiri atas metana yang teradsopsi dalam pori-pori pada matriks (lapisan dalam) batubara. Komposisi CBM terdiri dari 90 95% gas metana dengan sedikit hidrokarbon jenis butana dan propana. CBM tersimpan di lapisan-lapisan batubara kategorilow-rankpada kedalaman antara 400 1000 m, tersebar disebelas basin batubara di kawasan Sumatera, Kalimantan, Jawa, dan Sulawesi. Sebagaimana kita ketahui, batubara di Indonesia cadangan dan produksinya cukup menjanjikan. Dapat kita lihat pada gambar 1, dimana Indonesia termasuk negara produsen batubara dunia.

Gambar 1. Negara dengan cadangan dan produksi batubara terbesar di dunia.Seiring bertambahnya kebutuhan akan energi, baik untuk listrik dan transportasi, negara-negara berkembang seperti Indonesia juga membutuhkan suatu energi alternatif yang dapat terus dikembangkan. Dapat kita lihat pada gambar 2, dimana kebutuhan akan energi untuk pembangkit listrik terus berkembang. Salah satu pembangkit listrik di dunia yang paling dominan adalah dari energi batubara.

Gambar 2. Sumber pemakaian energi untuk konsumsi listrik di dunia.Berdasarkan perkiraan dari sebuah institusi di Prancis, maka konsumsi energi di dunia tetap akan memakai minyak, batubara dan gas sebagai energi primer (gambar 3). Projeksi ini memberikan gambaran sebagaimana pentingnya peran energi fosil sebagai energi yang harus terbarukan. Kata-kata harus disini mungkin tidak masuk akal, karena energi tersebut memang habis dipakai (tidak dapat diperbaharui). Dengan adanya teknologi, riset dan pemikiran baru, maka sebuah lapisan batubara dapat memberikan sebuah energi baru berupa gas yang dapat kita pakai.Bentuk CBM sama halnya dengan gas alam lainnya. Dapat dimanfaatkan rumah tangga, industri kecil, hingga industri besar. CBM biasanya didapati pada tambang batu bara non-tradisional, yang posisinya di bawah tanah, di antara rekahan-rekahan batu bara.

Gambar 3. Energi primer yang dipakai di dunia.Untuk memproduksi CBM, lapisan batubara harus terairi dengan baik sampai pada titik dimana gas terdapat pada permukaan batubara. Gas tersebut akan teraliri melalui matriks dan pori, dan keluar melalui rekahan atau bukaan yang terdapat pada sumur (gambar 4). Air dalam lapisan batubara didapat dari adanya proses penggambutan dan pembatubaraan, atau dari masukan (recharge) air dalam outcrops dan akuifer. Air dalam lapisan tersebut dapat mencapai 90% dari jumlah air keseluruhan. Selama proses pembatubaraan, kandungan kelembaban (moisture) berkurang, dengan rank batubara yang meningkat.

Gambar 4. Kaitan antara lapisan batubara, air dan sumur CBM.Gas biogenik dari lapisan batubara subbituminus akan dapat berpotensi menjadi CBM. Gas biogenik tersebut terjadi oleh adanya reduksi bakteri dari CO2, dimana hasilnya berupa methanogens, bakteri anaerobik yang keras, menggunakan H2 yang tersedia untuk mengkonversi asetat dan CO2 menjadi metane sebagai by produk dari metabolismenya. Sedangkan beberapa methanogens membuat amina, sulfida, dan methanol untuk memproduksi metane.Aliran air, dapat memperbaharui aktivitas bakteri, sehingga gas biogenik dapat berkembang hingga tahap akhir. Pada saat penimbunan maksimum, temperatur maksimum pada lapisan batubara mencapai 40-90C, dimana kondisi ini sangat ideal untuk pembentukan bakteri metane. Metane tersebut terbentuk setelah aliran air bawah tanah pada saat ini telah ada.Apabila air tanah turun, tekanan pada reservoir turun, pada saat ini CBM bermigrasi menuju reservoir dari sumber lapisan batubara. Perulangan kejadian ini merupakan regenerasi dari gas biogenik. Kejadian ini dipicu oleh naiknya air tanah atau lapisan batubara yang tercuci oleh air. Hal tersebut yang memberikan indikasi bahwa CBM merupakan energi yang dapat terbaharui.Lapisan batubara dapat menjadi batuan sumber dan reservoir, karena itu CBM diproduksi secara insitu, tersimpan melalui permukaan rekahan, mesopore, dan mikropore (gambar 5). Permukaan tersebut menarik molekul gas, sehingga tersimpan menjadi dekat. Gas tersebut tersimpan pada rekahan dan sistem pori pada batubara sampai pada saat air merubah tekanan pada reservoir. Gas kemudian keluar melalui matriks batubara dan mengalir melalui rekahan sampai pada sumur. Gas tersebut sering kali terjebak pada rekahan-rekahan.

Gambar 5. Kaitan antara porositas mikro, meso dan makro.CBM juga dapat bermigrasi secara vertikal dan lateral ke reservoir batupasir yang saling berhubungan. Selain itu, dapat juga melalui sesar dan rekahan. Kedalaman minimal dari CBM yang telah dijumpai 300 meter dibawah permukaan laut.Gas terperangkap pada lapisan batubara sangat bergantung pada posisi dari ketinggian air bawah tanah. Normalnya, tinggi air berada diatas lapisan batubara, dan menahan gas di dalam lapisan. Dengan cara menurunkan tinggi air, maka tekanan dalam reservoir berkurang, sehingga dapat melepaskan CBM (gambar 6).

Gambar 6. Penampang sumur CBM.Pada saat pertama produksi, ada fasa dimana volume air akan dikurangi (dewatering) agar gas yang dapat diproduksi dapat meningkat. Setelah fasa ini, fasa-fasa produksi stabil akan terjadi. Seiring bertambahnya waktu, peak produksi akan terjadi, saat ini merupakan saat dimana produksi CBM mencapai titik maksimal dan akan turun (decline).Volume gas yang diproduksi akan berbanding terbalik dengan volume air. Bila volume gas yang diproduksi tinggi, maka volume air akan berkurang. Setelah peak produksi, akan terjadi fasa selanjutnya, yaitu fasa penurunan produksi (gambar 7). Seperti produksi minyak dan gas pada umumnya, fasa-fasa tersebut biasa terjadi. Namun demikian, seperti yang telah diuraikan, CBM dapat terbaharukan.

Gambar 7. Volume vs time dalam produksi CBM.Cadangan Coal Bed Methane (CBM) Indonesia saat ini cukup besar, yakni 450 TCS dan tersebar dalam 11 basin. Potensi terbesar terletak di kawasan Barito, Kalimantan Timur yakni sekira 101,6 TCS, disusul oleh Kutai sekira 80,4 TCS. Bandingkan dengan gambar 8, Amerika yang memiliki cadangan batubara cukup luas dan tersebar, hanya memiliki cadangan CBM yang relatif kecil.Berdasarkan data Bank Dunia, konsentrasi potensi terbesar terletak di Kalimantan dan Sumatera. Di Kalimantan Timur, antara lain tersebar di Kabupaten Berau dengan kandungan sekitar 8,4 TCS, Pasir/Asem (3 TCS), Tarakan (17,5 TCS), dan Kutai (80,4 TCS). Kabupaten Barito, Kalimantan Tengah (101,6 TCS). Sementara itudi Sumatera Tengah (52,5 TCS), Sumatera Selatan (183 TCS), dan Bengkulu 3,6 TCS, sisanya terletak di Jatibarang, Jawa Barat(0,8 TCS) dan Sulawesi (2 TCS).Sebagai informasi, sumber daya terbesar sebesar 6,49 TCS ada di blok Sangatta-1 dengan operator Pertamina hulu energi methane Kalimantan A dengan basin di Kutai. Disusul Indragiri hulu dengan operator Samantaka mineral prima dengan basin Sumatera Selatan yang mempunyai sumber daya 5,50 TCS, dan sumber daya paling rendah terlatak di blok Sekayu yang dioperatori Medco SBM Sekayo dengan basin Sumatera Selatan, dengan sumber daya 1,70 TCS.Estimasi potensi sumberdaya CBM Indonesia yang dikeluarkan oleh Direktorat Jenderal Minyak dan Gas Bumi adalah sekitar 450 Tcf. Proses pembentukan CBM yaitu ketika material organic penyusun daun dan kayu tumbuhan mengalami prosescoalifikasi,pada saat itu akan terbentuk gasmethana.CBM akan menempel pada permukaan lapisan/butir batubara baik pada permukaan primer maupun permukaan sekunder (apabila lapisan batubara telah mengalami retak-retak sebagai akibat proses tektonik). Sehingga secara teoritis semakin banyak lapisan pembentuk batubara dan semakin tebal lapisan batubara maka gasmethanayang terperangkap dan menempel pada permukaan lapisan akan semakin banyak. CBM diproduksi dengan merekayasa batubara (reservoir) agar didapatkan cukup ruang sebagai jalan keluar gasmethanayang menempel pada lapisan batubara. Proses rekayasa diawali dengan mengeluarkan air (dewatering) yang terdapat pada lapisan batubara, setelah tekanan turun gas akan keluar dari butir-butir batubaranya. Gas methana kemudian mengalir melalui rekahan-rekahan batubara dan akhirnya menuju lubang sumur (Prasetya dan Canda, 2011) untuk selanjutnya diproses dan dimanfaatkan sebagai penghasil energi. Pemanfaatan CBM sebagai energi alternatif perlu menilik segi keunggulannya dibandingkan dengan jenis energi lain. Pada kedalaman, tekanan dan volume batuan yang sama dimana mengandung reservoir conventional gas (sandstone) dan reservoir CBM (coal), maka volume CBM bisa mencapai 36 kali lebih banyak dari gas konvensional. Sifat kedalaman pengeboran CBM relatif lebih dangkal, tidak terjadi migrasi sementara itu gas konvensional biasanya memerlukan pengeboran yang relatif dalam dan terjadi migrasi sehingga eksplorasi pada CBM akan jauh lebih mudah dibandingkan dengan gas konvensional dan dengan biaya yang lebih murah. Apabila dilihat dari segi eksplorasi maka faktor keberhasilannya tinggi, karena CBM bisa terdapat pada antiklin maupun sinklin. Lapisan batu bara selain bertindak sebagai source rock, juga sekaligus sebagai reservoir sehingga dimana terdapat batubara maka kemungkinan juga terdapat CBM. Apabila dibandingkan dengan sumber energi terbarukan yang lain, CBM masih dianggap lebih berpotensi untuk dimanfaatkan secara optimal dalam waktu dekat.Oil shaledanshale gasdapat dikatakan sulit untuk diproduksi. Untuk menentukan keberadaan cadanganshale gas, harus dilakukan eksplorasi dari awal, karena keberadaannya tidak dapat ditentukan hanya dengan data eksplorasi migas saat ini karena kondisi sumur yang sudah tua dan kandungan minyak dan gas yang semakin menipis.Gas metana sebagai komponen utama pada CBM dengan berat yang sama yaitu sekitar 95% merupakan molekul yang memberikan radiasi 70 kali lebih besar dibandingkan karbondioksida, tetapi efek yang ditimbulkannya relatif lebih pendek yaitu sekitar 8-12 tahun di atmosfir. Hal ini menunjukkan bahwa pengurangan gasmethanaakan mempunyai manfaat dalam jangka waktu yang pendek dibandingkan energi lainnya.Pemanfaatan CBM untuk sumber energi di Indonesia masih minim dan pemerintah masih terlihat pasif menghadapi isu krisis energi yang mulai melanda Indonesia. Indonesia harus mengubah paradigma terhadap ketergantungan pada energi fosil terutama bahan bakar minyak dengan mengoptimalkan energi lainnya. Indonesia juga memiliki sumber daya alam lain yang menjanjikan untuk dioptimalkan potensinya. Kandungan CBM di Indonesia bukanlah terbesar di dunia namun kandungan CBM di Indonesia memasuki urutan ke-6 terbesar di dunia. Sehingga dengan langkah pengoptimalan potensi CBM di Indonesia ini maka kebutuhan energi akan bisa tercukupi dan ketergantungan terhadap energi fosil akan bisa dikurangi. Dengan segala keunggulannya dan manfaat yang diberikan berupa eksplorasi yang mudah, jumlahnya yang melimpah serta keberadaannya yang mudah untuk diprediksi dengan adanya keberadaan batubara, maka pengoptimalan CBM sebagai energi alternatif menjadi prioritas utama bagi pemerintah dalam mewujudkan Indonesia yang memiliki ketahanan energi.

Untuk mengetahui sumberdaya tersebut dapat dilakukan salah satunya dengan cara menggunakan logging. Logging merupakan metode pengukuran besaran-besaran fisik batuan reservoir terhadap kedalaman lubang bor. Sesuai dengan tujuan logging yaitu menentukan besaran-besaran fisik batuan reservoir (porositas, saturasi air formasi, ketebalan formasi produktif, lithologi batuan) maka dasar dari logging itu sendiri adalah sifat-sifat fisik atau petrofisik dari batuan reservoir itu sendiri, yaitu sifat listrik, sifat radioaktif, dan sifat rambat suara (gelombang) elastis dari batuan reservoir. Lapisan batubara yang mengandung gas metana mempunyai karakteristik spesifik yang dapat dengan mudah teridentifikasi melalui respons logging: gamma ray, resistivity dan bulk density. Tiga jenis log yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi lapisan batubara pada suatu sumur, yaitu gamma ray, resistivity log dan density log. Terlihat bahwa pada saat melalui lapisan batubara maka gamma ray akan menunjukkan pembacaan API unit yang rendah, harga resistivitas yang tinggi (karena adanya kandungan hidrokarbon (dalam hal ini gas metana), serta pembacaan densitas batuan yang rendah karena berat jenis batubara yang rendah dibandingkan berat jenis batuan dibawah dan diatasnya. Log caliper juga bisa menjadi indikator batubara berguna karena interval batubara sering wash out oleh pengeboran operasi. Mudlogging dapat mendeteksi lapisan batubara melalui kombinasi:# Gas kicks# Deskripsi litologi# Perubahan tingkat penetrasi pemboranMudlogging dianjurkan terutama untuk eksplorasi atau penilaian sumur, yang mungkin berisi lapisan batubara tak terduga atau satuan batuan gas-bearing lainnya.