2.sifat batuan dan fluida panasbumi

8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi

1/33

GEOTHERMAL RESERVOIR

JUNE 2007


2/33

SILABUS:

1. SISTIM PANASBUMI

2. SIFAT BATUAN DAN FLUIDA PANASBUMI3. ESTIMASI SUMBERDAYA, CADANGAN DAN POTENSI

. LISTRIK

4. PENGUJIAN SUMUR PANASBUMI

5. RESERVOIR MODELS


3/33

Batuan

crr

Porositas ()Volume rongga-rongga atau pori-poribatuan dinyatakan sebagai fraksi darivolume total batuan

k

Permeabilitas (k)

ukuran kemampuan batuan untuk

mengalirkan fluida.Satuan: mD (mili Darcy)

Densitas ()perbandingan antara berat batuan

dengan volume dari batuan tsb.

Sifat batuan di beberapa lapangan Konduktivitas

V

Vp

=

r

r

V

m=


4/33

Lapangan Negara Temp. (0

C) k (mD) (%) kh(Darcy.m)

Krafla Iceland 300-350 2-10 3-5 1-3

Laugarnes Iceland 130 15 0.20 15

Laugaland Iceland 80-100 2 2

Nesjavellir Iceland 300-400 1-5 5 5

Svartsengi Iceland 240 100-150 5-10

Larderello Italy 240 5 10-100

Olkari Kenya 300 3-8 2 1-5

Cerro

Prieto

Mexico 280-340 10-30 20 4-40

Broadlands NZ 270 30 20 50-100

Wairakei NZ 270 35-40 20 20-100

BacMan Phillipines 300-320 20 5 30

Tongonan Phillipines 300-350 10-50 5-10 10-50

The Geyser USA 240 50-100 5 1-50

Baca USA 270 3-10 5 1.8


5/33

Batuan

crr

Konduktivitas Panas (K)

besarnya kemampuan batuan tersebutuntuk menghantarkan panas dengancara konduksi apabila pada batuantersebut ada perbedaan temperatur(gradien temperatur)

k

K

Satuan: W/m.oK

Besarnya Konduktivitas Batuan ?

Panas Spesifik ?

)dz/dt(

Q

K=


6/33

JENIS BATUAN KONDUKTIVITAS

(W/m.K)

Limestone 2.2 2.8

Slate 2.4

Sandstone 3.2

Bitaminous coal 0.26

Rock salt 5.5

Gneiss 2.7

Granite 2.6

Gabbro 2.1


7/33

Batuan

crr

Panas Spesifik Batuan (cp)

Panas yang diperlukan untuk

menaikkan suhu satu satuan masabatuan tersebut sebesar 10C.

k

KSatuan kJ/kg0C

Pada temperatur rendah 0.75 - 0.85 kJ/kg0CPada temperatur sedang 0.85 - 0.95 kJ/kg0CPada temperatur tinggi 0.95 - 1.10 kJ/kg0C


8/33

FLUIDA PANASBUMI

JENIS FLUIDA

SIFAT FLUIDA


9/33

JENIS FLUIDA ?

SteamTable

Compressed liquidSaturated liquid

Saturated vaporTwo phase mixtureSuperheated steam


10/33

0

50

100

150

200

250

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Temperature,oC

Pressure,

barabs

Critical

Point

TEKANAN DANTEMPERATURSATURASI

10 179.9

20 212.9

30 233.8

Tekanan

(bar)Temperatur Saturasi

(0C)

1.01325 100


11/33

P < PsT < Ts T = 40oC

P = 1.01325 bar

Jenis fluida ?

Satu fasa - cairCompressed Liquid


12/33

P = PsT = Ts T = 100oC

P = 1.01325 bar

Jenis fluida ?

Two-phase fluid

dipanaskan

x = 0 0< x < 1 x = 1

x = mV/mT

x = mV/(mV + mL)

Saturated Liquid Saturated Vapor


13/33

P > PsT > Ts T > 100oC

P = 1.01325 bar

Jenis fluida ?Superheated Steam


14/33

LHD-4

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

0 100 200 300 400

P&T BPD

Kedalaman(m)

T P BPD T T T


15/33


16/33


17/33

SIFAT FLUIDA PANASBUMI

P dan T saturasiVolume spesifik ( )

Densitas ( )

Energi dalam (u)Enthalpy (h)

Panas latent (h fg)

Entropi (s)Viskositas ( )


18/33

Volume spesifik ( )

Perbandingan antara volume dengan masadari fasa fluida tersebut

Satuan : m3/kg

Tekanan

(bar)

Temperatur

(oC)

f x 10-2

m3/kg

g (m3/kg)

1.01325 100 0.1044 1.673

10 179.9 0.11278 0.1944

20 212.9 0.11768 0.09957

30 233.8 0.12163 0.0706

30 250 0.0706*)


19/33

Densitas ( )

Perbandingan antara massa dengan volume darifasa fluida tersebut

Satuan : kg/m3

= 1/

Tekanan

(bar)

Temperatur

(

o

C)

f

(kg/m

3

)

g (kg/m3)

1.01325 100 957.9 0.05977

10 179.9 886.7 5.144

20 212.9 849.8 10.043

30 233.8 822.2 15.004

30 250 - 14.164*)


20/33


21/33

Energi dalam(u)

Parameter yang menyatakan banyaknya panas yangterkandung didalam suatu fasa persatuan masa

Satuan: kJ/kg

Tekanan(bar)

Temperatur(oC)

uf(kJ/kg)

ug(kJ/kg)

1.01325 100 418.6 2506.5

10 179.9 762 2584

20 212.9 907 2600

30 233.8 1004 2603

30 250 - 2646*) Q = m x u kJ


22/33

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 50 100 150 200 250

Pressure, bar abs

InternalEnergy,

kJ/kg

uf

ug

Critical

Point


23/33

Enthalpy (h)

Jumlah dari energi dalam (u) dengan energi yangdihasilkan oleh kerja tekanan

hf = uf + p/f

hg = ug + p/g

Satuan: kJ/kg

Tekanan

(bar)

Temp.

(oC)

hf (kJ/kg) hg(kJ/kg)

1.01325 100 419.1 2256.7

10 179.9 763 2778

20 212.9 909 2799

30 233.8 1008 2803

30 250 - 2858 Q = m x h kJ


24/33

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 50 100 150 200 250

Pressure, bar abs

Enthalpy,

kJ/kg

hf

hg

Critical

Point


25/33

Panas yang diperlukan untuk mengubah satu satuanmasa air pada kondisi saturasi (jenuh) menjadi 100%uap.

Satuan: kJ/kg

Panas latent (h fg)

air pada kondisi jenuh

(T= Temperatur saturasi)

dipanaskan

x = 00< x < 1 x = 1

seluruhnya uap

Panas yang dibutuhkan = hfg


26/33

Tekanan

(bar)

Temp.

(o

C)

hf (kJ/kg) hg

(kJ/kg)

Hfg

(kJ/kg)1.01325 100 419.1 2256.7 2675.8

ENTHALPHY

hf

hg

hfg = hg h

f

X=0X=1


27/33

Tekanan

(bar)

Temp.

(oC)

hf (kJ/kg) hg(kJ/kg)

H fg(kJ/kg)

1.01325 100 419.1 2256.7 2675.820 212.9 909 2799 1890

30 233.8 1008 2803 1795

30 250 - 2858 -

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Temperature,

o

C

Entropy,

kJ/kg.K

sf

sg

Critical

Point


28/33

Entropi (s)

Tekanan

(bar)

Temp.

(o

C)

sf

(kJ/kgK)

sg

(kJ/kgK)

sfg

(kJ/kgK)1.01325 100 1.307 7.355 6.048

10 179.9 2.138 6.586 4.448

20 212.9 2.477 6.340 3.893

30 233.8 2.645 6.186 3.541

30 250 - 6.289*) -


29/33

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Temperature,oC

Entropy,

kJ/kg.K

sf

sg

Critical

Point


30/33

Viskositas ( )

Ukuran keengganan suatu fluida untuk mengalir.

viskositas dinamik()

viskositas kinematik(). = /

Tek.

(bar)

Temp.

(oC)

f x106

(Pa s)

f x 106

(Pa s)

f

(m2/s)

g

(m2/s)

1.01325 100 279 12 0.05977 200.7

10 179.9 149 15 0.168 2.9

20 212.9 127 16 0.149 1.6

30 233.8 116 16.7 0.141 1.1


31/33


32/33

h < hf Air (compressed liquid)

h = hf Air jenuh (saturated liquid)

h = hg Uap jenuh (saturated steam)

hf < h < hg Dua fasa (campuran uap-air)

h > hg Uap (superheated steam)


33/33

FLUIDA DUA FASA (UAP-AIR)

x = mV/mT x = mV/(mV + mL)

2.sifat batuan dan fluida panasbumi

Documents