Karakteristik Reservoar Batuan Karbonat Dengan Mekanisme Transport Sedimen Debris Flow Pada Blok Sebuku, Makasar

Fatma Widiyaningsih21100113120007

Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang

ABSTRAKBatuan karbonat adalah suatu batuan yang terendapkan pada kondisi yang khusus,

yaitu terendapkan pada suhu yang hangat, umumnya daerah laut dangkal, dan lingkungan bersih atau bebas dari ganguan sedimen klastik. Batuan karbonat memiliki nilai porositas dan permeabilitas yang tinggi, delain memiliki komponen material organik yang tinggi, maka batugamping berpeluang menjadi reservoir yang baik maupun source rock yang baik pada suatu system petroleum. Salah satu mekanisme pengendapan sedimen di laut adalah debris flow, mekanisme tersebut akan berdampak pada kualitas batuan untuk menjadi komponen pada petroleum system. Salah satu produk sedimen hasil dari debris flow adalah terbentuknya gradasi, baik itu menghalus keatas atau mengasar keatas yang dikarenakan perbedaan densitas dan arus pekat, gradasi mengakibatkan perbedaan ukuran butir, perbedaan ukuran butir tersebut akan mengakibatkan sortasi menjadi buruk, sortasi yang buruk akan mengakibatkan nilai porositas dan permeabilitas berkurang. Untuk itu diperlukan analisis lebih lanjut sebelum melakukan eksplorasi migas di Block Sebuku.Kata kunci : Mekanisme debris flow, porositas dan permeabilitas batuan karbonat, di Blok Sebuku Makassar

PENDAHULUANLatar belakang pembuatan paper ini

adalah untuk analisis lebih lanjut mengenai karakteristik reservoar batuan karbonat dengan mekanisme transport sedimen debris flow. Tujuannya untuk mengetahui faktor-faktor apa saja yang akan mengalami perubahan dengan adanya proses debris flow tersebut. Studi kasus yang akan kita ambil adalah pada Blok Sebuku, Makassar. Batuan karbonat adalah suatu batuan yang terendapkan pada kondisi yang khusus, Batuan karbonat memiliki nilai porositas dan permeabilitas yang tinggi, dan memiliki komponen material organik yang tinggi, maka batugamping berpeluang menjadi reservoir yang baik maupun source rock yang baik pada suatu system petroleum. Salah satu mekanisme pengendapan sedimen di laut adalah debris flow, mekanisme tersebut akan berdampak pada kualitas batuan untuk menjadi komponen pada petroleum system.

GEOLOGI REGIONALDalam kerangka tektonik

Indonesia, Pulau Sulawesi dan Selat Makassar berada dalam pengaruh tektonisasi yang komplek oleh beberapa lempeng dan lempeng. Berdasarkan data gravitasi regional, Cekungan Makassar Selatan adalah cekunga yang memiliki sedimentasi tebal, dan berdasarkan analisis data gravitasi local di sekitar Selat Makassar, Cekungan Makassar Selatan saat ini memiliki ketebalan kerak benua yang lebih tipis dibandingkan dengan daratan Sulawesi Barat maupun daratan Kalimantan Timur.

Gambar 1. Cekungan Selat Makassar Dalam Kerangka Tektonik Regional

Dalam kerangka regional geologi, di Cekungan Makassar Selatan terdapat sesar-sesar mendatar regional berarah WNW/NW-ESE/SE. Sesar mendatar yang telah dikenali dan sering termuat dalam publikasi adalah sesar mendatar Sangkulirang- Palu-Koro yang berada di sebelah utara cekungan, serta sesar mendatar Adang-Lupar di bagian tengah cekungan. Secara fisiografi, Cekungan Makassar dibatasi sebelah barat oleh daratan Kalimantan Timur dengan Delta Mahakam, sumbu perlipatan SSW-NNE dan Paternoster platform, sebelah utara oleh Tinggian Mangkalihat, sebelah timur oleh daratan Sulawesi Barat dan jalur Thrust-Fold berarah sumbu SSW-NNE, dan sebelah selatan oleh Laut Jawa. Fase tektonik kompresif pada awal Neogen menjadikan Kalimantan mengalami pengangkatan yang menyebabkan pengendapan turbidit kea rah timur yang mengisi laut dalam di Cekungan Makassar Selatan.

Gambar 2. Fisiografi Daerah Sekitar Selat Makassar

Pulau Sulawesi terbentuk sebagai interaksi pertemuan tiga lempeng besar, yaitu Lempeng India-Australia, Lempeng Eurasia dan Lempeng Pacifik. Sehingga proses geologi dikendalikan oleh evolusi ketiga lempeng tersebut. Dalam hal ini daerah penelitian terklasifikasi sebagai Busur Pluton-Vulkanik Sulawesi bagian barat yang didominasi oleh seri batuan vulkanik berumur Mesozoik – Tersier. Rifting yang terjadi pada Kapur Tengah disertai sedimentasi turbidit dan flysch,

sedangkan pada Paleosen-Eosen Tengah disertai terbentuknya endapan alluvial, lakustrin dan endapan sungai-delta. Rifting pada Paleosen-Eosen tersebut disertai terpisahnya Cekungan Makassar Selatan dari Kalimantan. Kondisi geologi pada Eosen Akhir-Oligosen Akhir relatif tenang sehingga terbentuk paparan karbonat pada tepi cekungan. Tektonik inversi terjadi pada akhir Oligosen Akhir - Miosen Tengah, sehingga terbentuk lipatan yang berpotensi sebagai perangkap hidrokarbon. Kondisi geologi pada akhir Miosen Tengah - Resen relatif tenang sehingga terjadi sedimentasi yang menerus. Rifting yang berlangsung sejak Kapur Tengah telah membentuk endapan turbidit dan flysch, sedangkan pada Paleosen-Eosen Tengah disertai terbentuknya endapan alluvial, lakustrin dan endapan lingkungan sungai-delta Formasi Toraja. Kondisi geologi pada Eosen Akhir-Oligosen Akhir relatif tenang sehingga terbentuk paparan karbonat sedangkan napal dan serpih terbentuk di pusat pengendapan. Formasi Toraja ditindih oleh Formasi Tonasa yang diendapkan menyertai tahap genang laut dan terdiri atas batugamping dan sedimen klastik berumur Oligosen. Akibat tektonik inversi pada akhir Oligosen Akhir - Miosen Tengah, terbentuk beberapa lipatan yang berpotensi sebagai perangkap hidrokarbon. Inversi tersebut pada Miosen Awal - Miosen Tengah disertai pengendapan serpih, batupasir dengan sisipan batugamping. Seri endapan tersebut merupakan bagian dari Formasi Camba yang di atasnya ditindih oleh Formasi Walanae yang terdiri atas batugamping dan serpih yang diendapkan menyertai tahap regresi pada Miosen Akhir. Pada akhir Miosen Tengah -

Resen sedimentasi di bagian rendahan berlangsung menerus meskipun pada Pliosen terjadi deformasi tektonik sehingga terbentuk lipatan dan sesar. Runtunan batuan berdasarkan hasil pemboran menunjukkan, bahwa secara umum sedimentasi berlangsung menerus. Meskipun demikian berdasarkan data keragaman batuan dan fosil diperkirakan kedalaman lingkungan pengendapan tidak sama. Lingkungan pengendapan sekuen transgresif di Daerah Tanakeke diperkirakan lebih dalam dibandingkan Daerah Soreang, akan tetapi lebih dangkal dari pada Daerah Sumur SSA-1X dan ODB- 1X. Aktivitas tektonik yang tidak intensif selama Oligosen menyebabkan sedimentasi yang menerus. Ketidakselarasan hanya terjadi pada Oligosen Akhir (50 my BP) yang ditandai oleh sharp drop sea level seperti yang terjadi di Doang Shelf dan Cekungan Tengah. Sedangkan di Cekungan Makassar Selatan terbentuk hiatus pada Miosen Awal dan agaknya terjadi di seluruh kawasan baratdaya dan selatan yang ditunjang dengan tidak dijumpainya batuan berumur Miosen Awal bagian bawah (N5, N6 dan N7).Pengaktifan kembali proses penunjaman pada Miosen Awal berpengaruh terhadap pengendapan material vulkanik dan klastik seperti yang menyusun Formasi Camba. Intensitas tektonik yang mencapai klimaks pada Miosen Tengah tersebut telah membuat jadi aktifnya gerak mendatar (wrench faults) berarah relatif Baratlaut- Tenggara yang pada awalnya berupa sesar normal dan mengendalikan pengendapan batuan berumur Eosen-Oligosen (synsedimentary fault). Sesar tersebut juga berpengaruh terhadap terbentuknya en echelon thrust fault berarah Timurlaut- Baratdaya dan

agaknya berperan juga terhadap terbukanya bagian paling selatan Cekungan Sulawesi Selatan. Sedangkan di Cekungan Makassar Selatan sesar mendatar tersebut mengendalikan pembentukan Sunda Type Folds yang melibatkan batuan berumur Paleosen. Pada Plio-Pleistosen sedimentasi masih menerus dan didominasi oleh material klastik dan menebal ke kawasan selatan Cekungan Makassar Selatan. Kemungkinan kondisi tersebut disebabkan oleh penurunan yang terjadi di Cekungan Lombok dan Flores.Batuan di Cekungan Makassar Selatan pada kala Pleistosen tersingkap karena penurunan mukalaut (sea level drop) yang kemudian diikuti oleh erosi. Proses tersebut terjadi di bawah mukalaut dan pembentukan karbonat masih berlangsung sampai sekarang.Batuan induk hidrokarbon berumur Eosen di cekungan ini terdiri atas batulanau dan sekuen batulempung gampingan yang menunjukkan kerogen type II (minyak). Batuan yang dapat berperan sebagai reservoar di Cekungan Makassar Selatan adalah batupasir dan batugamping berumur Eosen dan Oligosen serta batupasir vulkanik berumur Miosen Akhir. Berdasarkan penafsiran data seismik, jenis play type di cekungan ini antara lain berupa fold related inversion dan fold related fault/wrench dan melibatkan reservoar batupasir tersebut.Interpretasi Seismik dan pemetaan bawah permukaan yang dilakukan terhadap 62 lintasan Seismik menghasilkan 7 batas sikuen yang terdiri atas SB-1/Top Basement, SB-2/Base Late Eosen-Oligosen, SB-3/Top Late Eocen-Oligosen, SB-4/Top Intra Early Miosen, SB-5/Top Early Miosen, SB-6/Top Middle Miosen, dan SB-7/Top Late

Miosen. Berdasarkan kisaran umur tersebut bahwa sikuen-1 dapat disetarakan dengan Formasi Toraja, Sikuen-2 setara dengan Formasi Malawa, Sikuen-3 dan 4 setara dengan Formasi Tonasa, Sikuen-5 dan 6 setara dengan Formasi Camba dan yang terakhir Sikuen-7 setara dengan Formasi Walanae.

HASIL DAN PEMBAHASANMekanisme Debris Flow

Mekanisme Transport Sedimen terbagi menjadi dua, yaitu gravity flow dan arus traksi. Salah satu mekanisme transport pada gravity flow yaitu debris flow. Aliran ini padat, campuran kental (viscous) sedimen dan air yang mana volume dan massa sedimen yang ada melebihi airnya (Leeder 1982). Air mungkin menyusun kurang dari 10 % aliran. Aliran padat, campuran kental jenis ini biasanya memiliki angka Reynold yang sangat rendah jadi kemungkinan besar alirannya adalah laminar.

Gambar 3. Pembentukan wave ripples dalam sedimen yang dihasilkan oleh pergerakan osilasi

di dalam kolom air berkaitan dengan wave ripples di atas permukaan air. Catat bahwa

tidak ada sama sekali pergerakan lateral air,. atau sedimen

Dalam ketiadaan turbulen, tidak ada dinamika pemilahan material ke dalam ukuran-ukuran yang berbeda yang terjadi selama aliran dan menghasilkan endapan yang terpilah sangat buruk. Beberapa pemilahan mungkin berkembang oleh

pengendapan yang lambat dan ada kemungkinan gradasi terbalik yang lokal yang dihasilkan oleh shear (gerusan, gerak pindah yang cepat) pada batas lapisan. Material semua ukuran dari lempung hingga bongkah besar mungkin saja ada.

Aliran debris terjadi di daratan, umumnya di dalam lingkungan kering dimana suplai air jarang, dan di dalam lingkungan laut (submarine) dimana transportasi material menuruni lereng kontinen (continental slope). Ketika aliran debris telah dimulai, kemiringan lereng yang diperlukan untuk mengatasi gesekan hanya sekitar 1 °. Pengendapan terjadi ketika gesekan internal menjadi terlalu besar dan aliran ‘membeku’. Tidak harus adanya perubahan ketebalan endapan dalam arah proximal hingga distal dan distribusi ukuran butir mungkin sama di seluruh endapan. Endapan aliran debris di daratan biasanya matrix-supported conglomerates, meskipun clast-supported deposit juga terjadi jika klastik besar jumlahnya relatif tinggi di dalam campuran sedimen. Terpilah buruk dan menunjukkan kemas yang kacau-maksudnya, biasanya tidak ada orientasi tertentu pada klastik-kecuali di dalam zona shearing yang mungkin terbentuk di dasar aliran. Klastik besar yang terbawa oleh aliran mungkin tetap berada di bagian teratas dari unit aliran dan menonjol keluar dari lapisan ketika terendapkan. Hal ini memberikan bentuk permukaan teratas yang tidak beraturan pada endapan aliran debris.Ketika aliran debris berjalan melewati air, kemungkinan sebagiannya bercampur dengan air dan di bagian teratas aliran mungkin menjadi cair (dilute). Oleh karena itu bagian teratas dari aliran subaqueous debris dicirikan oleh gradasi semakin ke atas menjadi terpilah baik, sedimen bergradasi yang mungkin memiliki karakteristik arus turbidit.

Gambar 4. Gradaso yang dihsilkan oleh mekanisme debris flow

Lingkungan pengendapan dimana aliran debris terjadi adalah terutama pada kipas aluvial dan aliran arus ephemeral (mengalir sementara waktu) di dalam lingkungan kontinen.

Gambar 5. Lingkungan Pengndapan debris di darat

Di dalam lingkungan laut aliran debris ini terjadi pada lereng kontinen (continental slope) dan bagian yang dekat dataran cekungan serta sekitar gunung laut volkanik dan kepulauan volkanik

Gambar 6. Lingkungan Pengendapan Debris di laut

Porositas Batuan KarbonatBatuan karbonat adalah batuan

dengan komposisi material karbonat lebih besar daripada komposisi batuan non karbonat. Salah satu contoh batuan karbonat adalah batugamping, batugamping adalah batuan karbonat dengan kandungan material karbonat lebih dari 90%. Dengan kandungan karbonat yang lebih dari 90% menunjukan tingginya kandungan material organik, material organik merupakan salah satu penyusun energi fosil.

Batugamping memiliki nilai porositas dan permeabilitas yang tinggi. Porositas yaitu kemampuan untuk menampung fluida sedangkan permeabilitas kemampuan untuk meloloskan fluida. Batugamping memiliki nilai porositas dan permeabilitas yang tinggi, selain itu memiliki kandungan material organik yang tinggi, kedua hal tersebut merupakan salah satu faktor penting dalam petroleum system. Hal tersebut berdampak batugamping dapat menjadi reservoir yang baik dan dapat pula menjadi source rock, hal ini tergantung dari proses-proses pembentukan petroleum system. Batugamping yang mengalami mekanisme debris akan menjadi suatu reservoir yang baik pada petroleum system. Reservoir adalah suatu tempat terakumulasinya minyak dan gas bumi. Pada umumnya reservoir minyak memiliki karakteristik yang berbeda-beda tergantung dari komposisi, temperature dan tekanan pada tempat dimana terjadi akumulasi hidrokarbon didalamnya. Syarat yang harus dipenuhi oleh suatu batuan reservoir adalah harus mempunyai kemampuan untuk menampung dan mengalirkan fluida yang terkandung di dalamnya. Dan hal ini dinyatakan dalam bentuk permeabilitas dan

porositas. Porositas dibagi menjadi dua, yaitu porositas primer dan positas sekundur. Porositas primer adalah porositas yang terbentuk pada waktu batuan diendapkan dan porositas sekunder terbentuk setelah batuan terendapkan. Porositas pada batugamping pada umumnya akan bertambah dengan adanya:

1. Intergranular porosity intragranular porosity Vuggy porosity Intergranular yaitu proses pembentukan porositas saat terjadi pengendapan. Selain itu dapat juga terbentuk dari disolusi matriks, atau semen. Intragranularyaitu proses pembentukan prositas saat berada dalam butiran terutama pada material skeletal. Intercrystalline porositas meruapakan proses pembentukan porositas yang terdapat antar Kristal. Biasa terjadi saat penggantian dolomite atau pada endapan evaporit yang terreklistalisasi menjadi batugamping.

Gambar 7. Intercrystalin porositas

2. Mouldic porosity Suatu bentuk porositas sekunder, yang dikembangkan oleh pembubaran preferensial fragmen cangkang atau partikel lain, untuk meninggalkan ruang kosong yang sebelumnya ditempati oleh partikel

Gambar 8. Mouldic porosity

3. Fenestral porosity Porositas dikembangkan di karbonat karena adanya fenestrae. Batuan dengan porositas fenestral tidak akan membentuk batuan reservoir yang baik kecuali fenestrae yang saling berhubungan untuk memungkinkan permeabilitas yang baik yang akan didirikan.

Gambar 9. Fenestrel Porosity

4. Fracture porosity berkaitan dengan adanya system patahan atau strukturyang dibentuk oleh tegangan tektonik dari batuan

Gambar 10. Fracture Porosity

5. Breccia porosity batu terdiri dari fragmen yang tajam tertanam dalam matriks halus (seperti pasir atau tanah liat), yaitu kelanjutan porositas rekahan, dan memiliki tegangan tektonik batuan atau disolusi

Permeabilitas Batuan KarbonatPermeabilitas pada reservoir

terbagagi menjadi dua jenis, yaitu permeabilitas primer yang biasa dikenal dengan permeabilitas matriks dan permeabilitas sekunder. Permeabilitas sekunder dihasilkan dari proses alterasi matrik batuan karena kompaksi, sementasi retakan dan pelarut. Kompaksi dan sementasi secara umum mengurangi permeabilitas primer, sementara retakan dan pelarutan cekungan memperbesar permeabilitas. Pada batuan reservoir khususnya pada batugamping permeabilitas sangat berperan penting dalam mengontrol migrasinya fluida ke reservoir.

1.  Permeabilitas absolute merupakan kemampuan suatu batuan untuk mengalirkan suatu jenis fluida.

2. Permeabilitas efektif merupakan kemampuan fluida untuk dapat dialiri oleh suatu jenis fluida atau lebih, baik itu air, minyak dan keduanya, atau sebagai perbandingan permeabilitas air (kw) dan permeabilitas minyak (ko).

3.  Permeabilitas relative adalah perbandingan antara permeabilitas efektif dengan pase permeabilitas ( air, minyak atau gas).

KESIMPULANSalah satu produk sedimen hasil

dari debris flow adalah terbentuknya gradasi, baik itu menghalus keatas atau mengasar keatas yang dikarenakan perbedaan densitas dan arus pekat.

Gambar 11. Debris Flow mengakibatkan Poorly Sorted

Sedimen bergradasi menunjukan keterdapatan perbedaan ukuran butir, perbedaan ukuran butir itu yang akan menyebabkan sortasi menjadi buruk, sortasi yang buruk akan berdampak nilai porositas dan permeabilitas batuan menurun

Batugamping yang umumnya terendapkan di lingkungan laut dangkal, pada kondisi tertentu akan mengalami mekanisme transport sedimen, salah satunya debris flow. Batuamping itu sendiri adalah batuan dengan nilain porositas dan permeabilitas yang tinggi dan dan termasuk batuan dengan komponen material organik yang melimpah, oleh karena itu batuan karbonat sanat berkemungkinan menjadi reservoir yang baik pada suatu system petroleum. Akan tetapi nikai porositas dan permeabilitas batuan karbonat yang terendapkan pada lingkungan laut tepatnya di continental slope dimana terdapat kemungkinan mengalami mekanisme transport secara debris flow maka nilai porositas dan permeabilitasnya akan berkurang. Untuk itu diperlukan analisis lebih lanjut sebelum melakukan eksplorasi migas di Block Sebuku.

REFERENSIPettijohn, F. J. (1975), Sedimentary rock,

Halper and R Brother, New York.

Inman, L. D dan Patricia, M.M, (1991), Coastal Sediment Transpor Concepts and Mechanisms, U.S. Army Corps of Engineers, Los Angeles District, USA.

Dananjaya, M., 2007, Elan Petrophysical Evaluation, Well Makassar Straits-2, Ruby GasField. Prepared for PearlOil (Sebuku) Ltd.,unpublished.