mau diprint
Post on 16-Jan-2016
257 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Pertanyaan :
1. Mengapa dalam eksplorasi batuan orang-orang lebih memilih batuan sandstone
dibandingkan shale/clay, walaupun porositas sama. Jelaskan secara kuantitatif nya?
2. Mengapa komposisi mineral mempengaruhi sifat fisis batuan?
Jawaban :
1. Batuan sandstone (batu pasir) dan batuan shale merupakan batuan yang tergolong kedalam
batuan sedimen. batuan sedimen merupakan batuan yang terbentuk dari batuan-batuan yang
telah ada sebelumnya oleh kekuatan-kekuatan yang berasal dari alam, diantranya yaitu
pelapukan, gaya-gaya air, pengikisan oleh angin, serta proses litifikasi, diagnosis dan
transportasi. Batuan sandstone ada batuan sedimen yang memiliki struktur klastik dan
struktur non stratified dengan komposisi butir kuarsa, sedangkan batuan shale (batu
lempung) merupakan jenis batuan sedimen yang memiliki tekstur klastik, struktur non
stratified dan memiliki omposisi lempung, kuarsa, opal, kalsedon dan biji besi.
Kedua batuan ini memiliki banyak kesamaan, tetapi sudah pasti batuan ini berbeda. Secara
kuantitatif batuan ini dapat kita bedakan berdasarkan grain size (ukuran butirannya).
Menurut beberapa literature yang telah dibaca secara kuantitatif, grain size (ukuran butiran)
batuan sandston sekitar 1/16 hingga 2 milimeter atau 0,0625 hingga 2 mimeter, sedangkan
batuan shale memiliki grain size (ukuran batuan) <1/256. Ukuran butir batuan ini dapat
diukur dengan menggunakan alat pembanding ukuran batuan yang disebut dengan
komparator. Walaupn ukuran butir dari kedua batuan tersebut berbeda tetapi kedua batuan
ini memiliki nilai porositas yang sama.
Perbedaan dari grain size (ukuran butir) dari batuan inilah yang membuat sandstone lebih
dipilih untuk dilakukan eksplorasi dibandingkan dengan clay/shale. Sandstone memiliki
ukuran butir yang lebih besar dibandingkan clay/shale, dengan ukuran butir yang lebih besar
itu mengakibatkan jebakan recervoir di dalam batuan tersebut lebih banyak, dibandingkan
dengan batuan yang memiliki ukuran butir yang lebih kecil. Oleh sebab itulah sandstone
lebih banyak dipilih untuk dieksplorasi dibandingkan dengan batuan shale/clay.
2. Sebelum kita membahas tentang hubungan antara komposisi mineral dan sifat fisis batuan,
maka kita harus mengenal komposisi mineral-mineral dan sifat-sifat fisis dari batuan
tersebut:
- Komposisi mineral batuan mencakup:
Grain size n shape
Struktur pori atau matriks
Pori atau grain shape
Pori atau distribusi grain
Tipe padda medan fluida
Distribusi fluida
- Sifat fisis batuan:
Porositas
Permeabilitas
Konduktivitas
Resistivitas
Seismik velocity
wettabillitas
a. Grain Size and Shape
Grain size (ukuran butir) dan grain shape (permukaan butir) adalah sifat fisik sedimen yang
telah ditelaah sesuai dengan tujuan dan kegunaannya. Grain size digunakan untuk
mengetahui jenis dari batuan tersebut, sedangkan grain shape adalah bentuk permukaan
butir itu sendiri. Grain size dan shape adalah salah satu faktor yang sangat penting sebelum
menentukan jenis dari batuan yang sedang diteliti. Ukuran butir ini juga dapat dihubungkan
dengan sifat fisis dari batuan tersebut, sifat fisis batuan yang berhubungan dengan ukuran
butir seperti porositas, permeabilitas, densitas, wettabillitas dan saturasi. Besar kecil nilai
dari sifat fisis ini dipengaruhi oleh besar atau kecilnya ukuran dari butiran penyusun batuan
tersebut. Sehingga dapat disimpulkan batuan yang memiliki kualitas yang baik untuk
dilakukan eksplorasi adalah jenis batuan yang memiliki ukuran butir yang lebih besar.
Ukuran butir dan permukaan butir ternyata sangat mempengaruhi kemampuan suatu batuan
untuk menampung fluida. Semakin besar ukuran butir maka akan semakin besar pula pori
yang berada di dalam batuan tersebut, semakin besar pori maka akan banyak terkandung
fluida-fluida dalam batuan. Di bawah ini diberikan beberapa jenis ukuran butir batuan yang
tergolong kedalam batuan sedimen.
b. Struktur Pori dan Matriks
Struktur pori adalah merupakan suatu kelainan dari perlapisan normal dari batuan sedimen
yang diakibatkan oleh proses pengendapan dan keadaan energi pembentuknya. Berdasarkan
asalnya, struktur sedimen yang terbentuk dapat dibagi menjai tiga macam yaitu:
- Struktur Sedimen Primer : Terbentuk karena proses sedimentasi, dapat merefleksikan
mekanisme pengendapannya, antara lain : perlapisan, gelembur-gelombang, perlapisan
silang-siur, konvolut, perlapisan bersusun, dll. (gambar 1)
- Struktur Sedimen Sekunder : Terbentuk setelah proses sedimentasi, sebelum atau
setelah diagenesa. Menunjukkan keadaan lingkungan pengendapannya, misal : cetak
suling, cetak beban, dll. (gambar 2)
- Struktur Sedimen Organik : Struktur yang terbentuk oleh kegiatan organisme seperti
molusca, cacing, dan binatang lainnya, misal : kerangka, laminasi pertumbuhan, dll.
(gambar 3)
Struktur dari batuan ini dapat memperlihatkan pengaruh dari komposisi mineral batuan
terhadap sifat fisis batuan, diantaranya yaitu densitas, porositas, permeabilitas dan lain
sebagainya. Batuan yang memiliki struktur yang lebih baik adalah batuan yang terbentuk
dari proses sedimentasi (gambar 1). Struktur batuan yang terbentuk dari proses setelah
sedimentasi ataupun oleh kegiatan orgnisme biologi dimana batuan ini biasanya
tergolong kedalam batuan yang teksturnya lebih keras (gambar 3), densitas dari struktur
ini besar. Batuan yang sering dipilih adalah jenis batuan yang memiliki struktur batuan
yang terjadi karena proses sedimentasi.
Kemudian kita membahas tentang matrik, dimana matrik adalah butiran yang lebih kecil
dari fragmen, yang terendapkan bersama-sama dengan fragmen, matriks terdapat di sela-sela
fragmen sebagai massa dasar. Seperti fragmen, matrik dapat berupa mineral, pecahan batuan
maupun fosil. Matrik sangat halus sehingga aspek geometri tak begitu penting, terdapat di
antara butiran sebagai massa dasar.
c. Pori atau Grain Shape
Grain shape atau dikenal juga dengan bentuk fragmen adalah bentuk batuan yang berupa
membundar baik (well rounded), membundar (rounded), membundar tanggung (sun
rounded), menyudut tanggung (sub angular) dan menyuduut (angular).jenis-jenis grain
shape dapat dilihat pada gambar 4.1 dan gambar 4.2. Grain shape ini mempengaruhi sifat
Gambar 2
Gambar 3
fisis dari batuan diantaranya porositas, permeabilitas dan saturasi dari suatu batuan. Grain
shape adalah tingkat kebundaran atau ketajaman sudut butir, yang mencerminkan tingkat
abrasi selama transportasi. Kebundaran dipengaruhi oleh komposisi butir, besar butir, jenis
transportasi, jarak transportasi dan resistensi butir. batuan yang memiliki kualitas terbaik
adalah batuan yang memiliki tingkat ketajaman dan kebundaran yang membentuk sudut
yang lancip.
Gambar 4.1
d. Pori atau Grain Distribution
Grain distribution atau pemilahan (sorting) adalah derajat keseragaman besar butir. Istilah
yang dipakai dalam pemilahan adalah terpilah sangat baik, terpilah baik, terpilah sedang,
terpilah buruk danterpilah sangat buruk (gambar 5). Keseragaman butir ini sangat
dipengaruhi oleh ukuran butir dari batuan tersebut. Semakin seragam pori batuan maka
semakin baik kualitas batuan tersebut, dan batuan yang memiliki jenis pori yang seragam
lebih banyak dipilih orang untuk dieksplorasi karena memudahkan dalam perhitungan juga.
Gambar 5
Gambar 4.2
e. Distribusi Fluida
Distribusi aliran fluida dapat diaktegorikan menjadi 3 bagian, yaitu:
1. Aliran laminar adalah aliran dengan fluida yang bergerak dalam lapisan-lapisan, atau
lamina-lamina dengan satu lapisan meluncur secara lancar. Dalam aliran laminar ini
viskositas berfungsi untuk meredam kecendrungan terjadinya gerakan relatif antara
lapisan. Sehingga aliran laminar memenuhi hukum viskositas Newton yaitu :
τ = µ dy du
2. Aliran turbulen adalah aliran dimana pergerakan dari partikel-partikel fluida sangat
tidak menentu karena mengalami percampuran serta putaran partikel antar lapisan,
yang mengakibatkan saling tukar momentum dari satu bagian fluida kebagian fluida
yang lain dalam skala yang besar. Dalam keadaan aliran turbulen maka turbulensi
yang terjadi membangkitkan tegangan geser yang merata diseluruh fluida sehingga
menghasilkan kerugian-kerugian aliran.
3. Aliran transisi adalah aliran transisi merupakan aliran peralihan dari aliran laminar ke
aliran turbulen.
Dari jenis-jenis distribusi fluida diatas maka dapat kita simpulkan bahwa batuan yang
memiliki pori yang baik adalah batuan yang memiliki distribusi fluida yang laminar.
Distribusi fluida ini mempengaruhi sifat fisis batuan seperti bilangan Reynold, Viskositas,
Gradien Tekanan, Kekasaran permukaan, permeabilitas, wettebillitas, saturasi, resistivitas
dan data seismik juga.
f. Tipe pada Medan Fluida
Medan yang terkandung di dalam fluida dapat kita hubungkan dengan sifat fisis fisika yang
terkait ke dalam seismik velocity yang memanfaatkan gelombang seismik sendiri.
Penggunaan gelombang seismik ini menimbulkan sinyal listrik yang disebabkan oleh efek
elektrokinetik dari perpindahan fluida pengisi batuan berpori terhadap butiran matriks. Efek
elektrokinetik merupakan fenomena munculnya medan listrik atau medan elektrostatik
akibat adanya pepindahan fasa cairan (fluida pengisi batuan berpori) terhadap fasa padatan
(butiran matriks). Efek elektrokinetik ini terjadi akibat absorsi ion-ion negatif pada
permukaan butiran padatan (matriks), batuan yang menimbulkan kelebihan ion-ion positif
bebas pada fluida pengisi batuan. Dengan kata lain, terjadi pemisahan (separasi) muatan
molekuler pada bidang batas matriks dan fluida. Besar medan fluida ini bergantung pada
jenis-jenis fluida , mekanik dan struktur dari bahan tersebut seperti porositas, permeabilitas,
saturasi, seismik velocity, konduktifitas listrik, modulus elastik dan resistivitas.
Gambar 6. Fenomena seismoelektrik yang disebabkan oleh pemisahan muatan
Beberapa sumber bacaan yang digunakan
http://digilib.itb.ac.id/files/disk1/611/jbptitbpp-gdl-hariyantos-30511-3-2008ta-2.pdf
https://www.google.com/url?
sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&cad=rja&uact=8&ved=0CDgQFjAE&url=htt
p%3A%2F%2Fridwan.staff.gunadarma.ac.id%2FDownloads%2Ffiles
%2F10075%2FKarakteristik%2BAliran
%2BFluida1.pdf&ei=YtHcVPfLOMezuAS85IKIDQ&usg=AFQjCNH2GwOAwg79FKBX
TqXIok55Ni6HNw&sig2=_hr-RImfxNI3p3NGMhrB2Q&bvm=bv.85970519,d.c2E
https://nanangsugiarto.wordpress.com/2008/03/25/dasar-dasar-teknik-reservoir-2/
http://nuranigeo.blogspot.com/2013/07/pengertian-dan-tekstur-batuan-sedimen.html
http://www.rockphysicists.org/journals
https://eng.ucmerced.edu/snsjho/files/MHWG/Laboratory/Soils/Protocol/
Chapter_9_Grain_size_analysis.pdf
https://www.academia.edu/8899348/BAB_VII_TEKANAN_KAPILER
https://www.academia.edu/9703004/Batuan_Sedimen
top related