batugamping sebagai reservoir hidrokarbon
TRANSCRIPT
-
8/6/2019 Batugamping Sebagai Reservoir Hidrokarbon
1/10
Batugamping Sebagai Reservoir Hidrokarbon
Identity of Authors disamarkan. Yang jelas nih copy paste tugas kuliah.
Abstrak
Dewasa ini kebutuhan dunia akan minyak bumi dan gas semakin meningkat.seiring dengan meningkatnya kebutuhan itu, para ilmuan dan para peneliti juga
terus mencoba mengembangkan ilmu pengetahuan guna mendapatkan hasil produksi yang lebih banyak. Dalam hal ini batuan karbonat mulai menjadi
perhatian khusus sebagai reservoir hidrokarbon. Lain halnya dengan batu pasir,reservoir batugamping lebih sulit dan lebih kompleks sifatnya. Hal ini disebabkan
karena adanya berbagai macam porositas, juga struktur yang sangat
mempengaruhi porositas tersebut. Porositas pada batugamping pada umumnya
dikontrol oleh pelarutan matriks dan semen, semisalnya pelarutan butiran yang
mengandung aragonit seperti koral dan moluska.
I. Pendahuluan
Batuan karbonat merupakan batuan reservoir bagi minyak dan gas bumi
yang belakangan ini menjadi perhatian di industri migas. Di Indonesia sendiri,
telah ditemukan juga cadangan minyak di batuan karbonat pada Formasi Baturaja,
Formasi Kujung, dan lapangan minyak besar di Formasi Kais di Papua. Batuan
karbonat adalah semua batuan yang terdiri dari garam karbonat. Dalam
prakteknya adalah terutama gamping (limestone) dan dolomit.
Sedimen karbonat dihasilkan dari proses organik biokimia pada llingkungan
laut bersih, hangat, shallow water. Daerah tropikal dan subtropikal dapat
mencerminkan kondisi tersebut. Keadaan tertentu dapat ditunjukan sebagai faktor
sedimen karbonat, misalkan karena adanya produksi sedimen yang tinggi dan
akumulasi kalsium karbonat dari cangkang organisme. Faktor-faktor yang
mempengaruhi sedimen karbonat adalah :
1. Garis lintang dan iklim
Karbonat yang terbentuk pada air hangat neritik (0 200 m) terakumulasi pada
garis lintang 300
utara dan selatan equator. Biasanya terbentuk dari pecahan
organisme seperti koral, dengan pertumbuhan terbaik pada kedalaman kurang
-
8/6/2019 Batugamping Sebagai Reservoir Hidrokarbon
2/10
-
8/6/2019 Batugamping Sebagai Reservoir Hidrokarbon
3/10
Tipe gamping terumbu ini sering disebut Boundstone oleh Dunham, sedangkan
berdasarkan terdapatnya lumpur karbonat diantara kerangka atau pecahan-pecahan
kerangka Embrie dan Klovan membuat klasifikasi : Framestone, Bindstone,
Bafflestone, Rudstone dan Floatstone.
Terdapat beberapa klasifikasi batugamping yang dapat digunakan, tetapi dalam
industri minyak, klasifikasi Dunham (1962) yang dimodifikasi oleh Embry dan
Klovan merupakan klasifikasi yang biasa digunakan. Klasifikasi Dunham
didasarkan pada tekstur pengendapan awal. Faktor utama dalam dalam klasifikasi
ini yang perlu diamati adalah :
Jika tekstur pengendapannya tidak dapat dikenali, maka klasifikasi Dunham tidak
dapat digunakan, batuan harus dideskripsi berdasarkan ciri fisik atau diagenesis
Jika tekstur pengendapannya dapat dikenali, maka klasifikasi Dunham
dapat digunakan dengan pembagian sebagai berikut :
butiran kurang dari 10% dari seluruh batuan maka disebut mudstone. Mudstone
terdapat dalam lingkungan carbonate platform dan cekungan. Calcareous
mudstone berasal dari hancurnya calcareous alga hijau, pemisahan partikel-
partikel skelatal besar, dan kemungkinan penyerapan inorganik dari air laut.
Mudstone pada lingkungan cekungan dan slope berasal dari winnowed
platform muds (periplatform ooze) atau berasal dari cangkang-cangkang
nannoplankton coccoliths (nannofosil ooze). Mudstone berakumulasi pada
lingkungan energi rendah.
butiran lebih dari 10% dengan tetap didominasi oleh lumpur disebut
wackestone, sedangkan bila butiran tidak didukung lumpur tetapi dengan
matriks disebut packstone. Wackestone dan packstone diendapkan pada
lingkungan energi transisi dimana arus tidak dapat memindahkan seluruh
lumpur dari area tersebut dan tidak dapat memisahkannya dari butiran pasir.
Area tersebut juga merupakan lingkungan energi rendah seperti pada
mudstone hanya saja lebih dekat pada tempat dimana butiran-butiran pasir
diendapkan, atau persentasi butiran-butiran pasir lebih tinggi diproduksi pada
tempat pengendapan tersebut.
-
8/6/2019 Batugamping Sebagai Reservoir Hidrokarbon
4/10
Batuan seluruhnya berupa butiran disebutgrainstone. Grainstone terbentuk dari
butiran skeletal dan non skeletal; bioclast, ooids dan peloids. Umumnya
terbentuk pada lingkungan energi tinggi seperti beaches, shoals atau nearby
reefs.
Jika butiran diikat pada waktu pengendapan oleh binding, baffling dan aktivitas
framebuildingpada terumbu-pembangunan organisme disebut boundstone.
Floatstone dan rudstone, ditambahkan pada klasifikasi Dunham untuk
menggambarkan terumbu yang kasar-diperoleh dari endapan skeletal. Muddy
floatstone adalah butiran skeletal dalam matriks lumpur; sandy floatstone
mengandung matriks calcareous sand. Rudstone mungkin bersih, tanpa
matriks, atau dengan pasir atau matrik lumpur antara tekstur yang didukung
butiran.
Framestone dan bafflestone terbentuk oleh pembangun terumbu skleletal
robulus, seperti corals, stone red algae, bryozoa. Bindstone biasa sebagai
komponen pada reef flat. Stromatolite alga merupakan bentuk tipe dari tekstur
bindstone.
Batugamping terumbu adalah jenis sedimen biologi, yang merupakan suatu
susunan dari rangka-rangka organisma yang terdiri atas Algae, Koral, Moluska
danForaminifera.
Ditinjau dari segi ekologinya, organisma pembentuk terumbu dapat
berkembang dengan baik dan mempunyai penyebaran pada daerah neritik yang
dangkal dengan kedalaman maksimum 60m. Selain itu organisma pembangun
terumbu memerlukan pula syarat untuk kelancaran hidupnya, yaitu sebagai
berikut :
1. Sirkulasi air yang baik, berguna untuk membawa makanan dan pergantian
oksigen.2. Air laut yang bersih dan tidak dikotori sedimen, karena hal ini akan
memudahkan masuknya sinar matahari untuk dapat diterima oleh
organisma.
3. Salinitas yang normal, berkisar antara 27-38perseribu.
4. Temperatur air yang agak hangat, antara 20-300C.
-
8/6/2019 Batugamping Sebagai Reservoir Hidrokarbon
5/10
b. Batuan karbonat yangbersifat klastik
Tipe klastik ini dapat dibagi lagi menjadi :
a. Bioklastik
b. Interklast/fragmenter
c. Chemiklastik
Gamping Tipe Bioklastik
Tipe gamping ini terdiri seluruhnya dari cangkang-cangkang atau fragmen-
fragmen kerangka organisme. Biasanya dicirikan bahwa fragmen/cangkang
pernah lepas, terutama jika ditransport.
Lingkungan Pengendapan
Lingkungan pengendapannya terdiri dari :
1. Sering merupakan laut yang beragitasi shoal, bagian-bagian dangkal
dekat pantai (litoral) terutama jika bertekstur grainstone-packstone
dengan partikel-partikel terabrasi.
2. Dapat pula dibagian-bagian teduh dekat suatu reef, dilagoon, difore reef;
merupakan lembaran-lembaran dari reef yang dipecah-pecah gelombang
kebagian air tenang, terutama jika bertektur packstone ataupun
wackstone, dengan butiran yang terabrasi. Di fore reef biasanya
merupakan breksi-talus runtuhan dari reef, terdiri dari pecahan-pecahan
cangkang koral.
3. Sering pula neritik; misalnya jika terdiri dari organisme benthos, tanpa
adanya abrasi, misalnya gamping foraminifera besar yang membentuk
bank atau biostrome
Termasuk kedalam tipe bioklastik adalah gamping pelagis : terutamater diri
dari globigerina dan textularia yang menghujani dasar laut dan sering membentuk
kapur/chalk.
Terdapatnya gamping bioklastik; sering membentuk biostrome atau
bank tetapi dapat pula sebagai bioherm.
-
8/6/2019 Batugamping Sebagai Reservoir Hidrokarbon
6/10
Gamping Klastik Tipe Fragmenter(BioklastikMaupun Chemical)
Jenis ini sering pula disebut dendrital limestone (Pettijohn, 1957, p. 401)
namun istilah ini tak dianjurkan untuk dipakai. Tipe klastik fragmenter terdiri dari
fragmen-fragmen yang asalnya tak jelas, dan dapat merupakan campuran. Istilah
yang sering dipakai: calcarenite ( 2 mm) juga Grainy
Limestone, Granular Limestone.
Cara terdapatnya jenis gamping ini adalah berlapis baik sering menyerupai
batupasir dan dengan struktur sedimen silang siur, gelebur-gelombang dan
sebagainya.
Gamping Tipe Peralihan
Peralihan ke gamping bioklastik adalah biasa, sehingga menimbulkan
persoalan klasifikasi. Sebaiknya didiskripsi yang baik. Juga
peralihan/pencampuran oolite/pellet sering terjadi. Klasifikasi Dunham(1961)
dipergunakan dalam diagran klasifikasi ini.
Tipe lain adalah Interklast : hasil perombakan/ erosi lapisan yang baru
diendapkan. Biasanya berbutir kasar, sehingga sering merupakan breksi atau
konglomerat.
Lingkungan Pengendapan
Gamping jenis ini pada umumnya, terutama yang bertekstur grainstone,
diendapkan secara mekanis oleh arus laut. Konsep rezim aliran berlaku pula untuk
tipe batuan ini, dan semua sturktur sedimen termasuk urutan-urutan turbidit dapat
diharapkan. Misalnya : dibagian luar suatu shelf (platform) dimana banyak arus.
Contoh : Bagian bayangan angin dari terumbu pulau Seribu (Umbgrovw
1929) terdiri dari klastik rombakan dari terumbu. Jika butir-butir rombakan ini
banyak mengandung matrix (packstone), maka sering dibagian yang terlindung
dari arus gelombang (backreef), beralih pada tipe gelombang aphanitic
(wackstone).
-
8/6/2019 Batugamping Sebagai Reservoir Hidrokarbon
7/10
Gamping Tipe Chemiclastic atau Klastik Non Fragmenter
Tipe gamping ini jarang didapatkan di Indonesia, tetapi batuan ini
merupakan reservoir minyak yang penting. Pengendapan dapat diamati di
Kepulauan Bahama dan Great Salt Lake (USA).
Tipe batuan ini sering bergradasi ke tipe bioklastik dan tipe klastik
fragmenter, malah campuran dari ketiga unsur sering terdapat bersama-sama.
Lingkungan Pengendapan dan Proses Pembentukkan
Agassiz (1896), oolit adalah pengendapan eolian, sedangkan penulis-penulis
lain menyatakan sebagai marine. Masalah lain adalah apakah oolit diendapkan
secara fisika-kimiawi (Vaughn, 1914), colloid gelatin atau atas bantuan ganggangcyanophycea (Rothpletz, 1892 dan wethered 1895). Menurut Bradley 1929,
Bucher 1918, Eardly 1938, berdasarkan pengamatan di Great Salt Lake dan Green
River Formasi, oolite dibentuk dalan air yag diombang-ambing (diagitasi) secara
kuat/keras, dekat garis pantai, terlihat sering berasosiasi dengan struktur lapisaan
silang-siur (cross bedding).
Illings (1954) menyatakan bahwa oolit terjadi di laut dangkal yang
supersaturated akan kalsium karbonat, dan dimana terjadi aliran-aliran marine
yang cukup kuat.
Eardly (1938) menyatakan bahwa karbonat diendapkan dipermukaan air
sebagai kristal kecil (< 2 micron) yang kurang larut daripada butir-butir yang lebih
besar. Setidaknya jatuh didasar laut dan waktu yang sama sejumlah molekul yang
sama keluar dari larutan mengendap pada butir yang lebih besar. Butir ini tumbuh
secara oolitis, karena akresi dan juga corrosion menjadi bundar, sewaktu
diombang-ambing oleh arus.
c. Batuan karbonat yangbersifat afanitik atau batugamping halus
Gamping jenis ini terdiri dari butir-butir < 0,005 mm, tidak dapat diketahui
apakah terdiri dari fragmen-fragmen halus (pecahan-pecahan gamping) atau
kristal-kristal halus.
Cara Pembentukkan
-
8/6/2019 Batugamping Sebagai Reservoir Hidrokarbon
8/10
Cara pembentukkannya yaitu :
1. Dari penggerusan gamping yang telah ada, pengancuran terumbu oleh
gelombang (micro-granuler-clastics).
2. Dari pengendapan langsung secara kimiawi dari air laut yang telah
kelewat jenuh akan CaC03, sebagai jarum-jarum aragonit.
3. Dari pengendapan dengan bantuan ganggang hijau (chlorophycea)
sebagai jarum-jarum aragonit.
Lingkungan Pembentukkan
Lingkungan pembentukkannya yaitu :
1. Diendapkan didaerah dangkal yang terlindung lagoon dibelakangterumbu.
2. Penguapan yang kuat, temperatur tinggi/tropis/subtropis
3. Dengan bantuan ganggang.
Biasanya kaya akan zat organik dan diacak-acak oleh binatang, sehingga
tidak memperlihatkan perlapisan.
III. Terumbu Karbonat sebagai batuan resevoir
Terumbu ( reef ) dapat menjadi batuan reservoir yang sangat penting. Pada
umumnya terumbu terdiri dari suatu kerangka, coral, ganggang, dan sebagainya
yang tumbuh dalam laut yang bersih, berenergi gelombang tinggi, dan mengalami
banyak pembersihan sehingga rongga-rongga antaranya khususnya menjadi
sangat bersih. Dalam hal ini porositas yang didapatkan terutama dalam kerangka
yang berbentuk rongga-rongga bekas binatang hidup yang tersemenkan dengan
sparry calcite sehingga porositasnya diperkecil.
Bentukreservoir terumbu
Pada umumnya dapat dibedakan menjadi 2 macam reservoir terumbu, yaitu:
Terumbu yang bersifat fringing atau merupakan suatu bentuk yang memanjang
di lepas pantai.
-
8/6/2019 Batugamping Sebagai Reservoir Hidrokarbon
9/10
Terumbu yang bersifat terisoler di sana-sini, yang sering disebut sebagai
suatu pinnacle atau patch reef atau secara tepat dikatakan sebagai bioherm,
yang muncul di sana-sini sebagai bentuk kecil secara tidak teratur.
Terumbu yang berbentuk linier, atau sebagai penghalang ( barrier ) biasanya
berbentuk mamanjang sering kali cukup besar serta memperlihatkan suatu
asimetri dan biasanya terdapat pada pinggiran suatu cekungan.
Terumbu tiang
Lapangan yang bersifat terumbu tiang ( pinnacle ) ditemukan di Libya yaitu
lapangan Idris dalam cekungan Sirte yang didapatkan dari suatu terumbu berumur
paleosen.
Contoh yang baik untuk terumbu tiang sebagai reservoir ialah yang
didapatkan baru-baru ini di Irian Jaya, yaitu lapangan minyak Kasim dan Jaya.
Lapangan Kasim-Jaya merupakan suatu akumulasi dalam kulminasi terumbu yang
tumbuh di atas suatu kompleks terumbu yang merupakan suatu landasan. Bentuk
terumbu Kasim-Jaya itu terdiri daripada batuan karbonat berenergi tinggi yang
panjangnya 7 km dan lebarnya 2.5-3.5 km dan mempunyai ketinggian atau relief
vertikal 760 m di atas landasan tempat terumbu itu tumbuh.
Contoh lain daripada batuan reservoir ini ialah di dalam Formasi Baturaja di
laut Jawa sebelah Barat yaitu lapangan minyak kitty yang menghasilkan
minyaknya dari terumbu batugamping.
Gamping klastik
Gamping klastik sering juga merupakan reservoir yang sangat baik,
terutama dalam asosiasinya dengan oolit, dan sering disebut sebagai kalkarenit.
Jadi jelas, bahwa batuan reservoir yang terdapat di dalam oolit itu
merupakan pengendapan berenergi tinggi dan didapatkan dalam jalur sepanjang
pantai dengan arus gelombang kuat. Porositas yang didapatkan biasanya ialah
jenis porositas intergranular, yang kadang-kadang diperbesar oleh adanya
-
8/6/2019 Batugamping Sebagai Reservoir Hidrokarbon
10/10
pelarutan. Batuan reservoir oolit terdapat misalnya di cekungan Illinnois (
Amerika Serikat ), dimana terdapat oolit dalam gamping yang berumur karbonat.
Lapisan oolit ini disebut McClosky sand. Batuan ini terdiri daripada oolit yang
kadang-kadang bersifat dolomit. Contoh yang paling penting adalah di Saudi
Arabia yaitu dari Formasi Arab berumur jura muda, terutama dari anggota D.
Dolomit
Dolomit merupakan batuan reservoir yang jauh lebih penting dari jenis
batuan karbonat lainnya. Harus di ingat pula, bahwa kebanyakan dari batuan
karbonat seperti oolit ataupun terumbu sedikit banyak pula telah ikut
didolomitasikan. Cara terjadinya dolomit ini tidak begitu jelas, tetapi pada
umumnya dolomit ini bersifat sekunder atau sedikit banyak terbentuk setelah
proses sedimentasi. Salah satu teori yang menyebutkan pembentukan porositas
pada dolomit yaitu porositas timbul karena dolomitisasi batuan gamping sehingga
molekul kalsit diganti dengan molekul dolomit, dan karena molekul dolomit lebih
kecil daripada molekul kalsit maka hasilnya akan merupakan pengecilan volume
sehingga tidak timbulah rongga-rongga.dolomit biasanya mempunyai porositas
yang baik berbentuk sukrosit yaitu berbentuk menyerupai gula pasir. Rupa-
rupanya dolomit ini terbentuk karena pembentukan kristal dolomit yang bersifat
euhedron dan tumbuh secara tidak teratur diantara kalsit.