makalah ilmiah - bgl.esdm.go.id analisis geokimia organik, material organik di dalam conto batuan...

Download MAKALAH ILMIAH - bgl.esdm.go.id analisis geokimia organik, material organik di dalam conto batuan serpih

Post on 09-Apr-2019

219 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Berdasarkan analisis geokimia organik, material organik di dalam conto batuan serpih minyakFormasi Sangkarewang berkisar 0,11-5,12%, berasal dari campuran alga dan tumbuhan tinggi,terendapkan pada lingkungan danau teroksidasi, merupakan kerogen Tipe II dan Tipe III, sertamemiliki tingkat kematangan dengan kategori belum matang-awal matang.

serpih minyak, material organik, kematangan.Kata kunci:

KARAKTERISTIK CONTO BATUAN SERPIH MINYAKFORMASI SANGKAREWANG, DI DAERAH SAWAHLUNTO - SUMATERA BARAT,

BERDASARKAN GEOKIMIA ORGANIK

Oleh:Robet Lumban Tobing

Pusat Sumber Daya GeologiJln. Soekarno - Hatta No. 444 Bandung

SARI

ABSTRACT

MAKALAH ILMIAH

11

PENDAHULUAN

Based on the analysis of organic geochemistry and organic material in the rock samples from oilshale in Sangkarewang Formation is about 0.11 to 5.12%, derived from a mixture of algae andhigher plants, deposited in the lake environment, to form the kerogen Type II and III,and have immature to early mature .

oil shale, organic material, maturity.

oxidizedlevel of maturity

Key words:

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20111

Ketergantungan pada minyak dangas bumi sebagai sumber energi utama,diiringi dengan kenaikan harga minyak danmenurunnya cadangan minyak dalamnegeri, menyebabkan perlunya menemukansumber energi baru sebagai energipengganti. Serpih minyak ( )merupakan salah satu sumber energialternatif pengganti minyak dan gas bumikonvensional. Serpih minyak adalah batuansedimen berbutir halus yang mengandungmaterial organik yang akan menghasilkanminyak ketika dilakukan padatemperatur 550C (Yen dan Chilingarian,1976; Hutton, 1987; Dyni, 2006; Lee et al.,2007).

Menurut Dyni (2006), nilai ekonomisserpih minyak berkisar 25-40 liter minyak/tonbatuan.

Maksud tulisan ini yaitu untukmengetahui karakter conto batuan serpihminyak Formasi Sangkarewang yang

oil shale

retorting

tersebar di daerah Sawahlunto dalammenghasilkan minyak serpih ( ).

Lokasi penelitian secara administratifmerupakan wilayah Kota Sawahlunto,Provinsi Sumatra Barat. Koordinat geografisdaerah penelitian berada pada 02700 -044'00 LS dan 10038'00 - 10050'00 BT(Gambar 1).

shale oil

GEOLOGI DAERAH PENELITIAN

Morfologi di daerah penelitiandibedakan menjadi dua satuan morfologi,yaitu Satuan Perbukitan Berlereng Landaidan Satuan Perbukitan Berlereng Terjal.Satuan Perbukitan Berlereng Landaitersusun oleh batuan sedimen klastikberbutir halus, berumur Tersier dan batuanvulkanik berumur Kuarter. SatuanPerbukitan Berlereng Terjal tersusun olehbatuan sedimen klastik kasar berumurPratersier-Tersier. Pola aliran sungai adalahsubtrelis dan subdentritik (Amarullah, 2007).

12

MAKALAH ILMIAH

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20111

MAKALAH ILMIAH

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20111 13

Stratigrafi di daerah penelitian terdiri daribatuan Pratersier dan Tersier. BatuanPratersier yang menjadi batuan dasar padaCekungan Ombilin tersusun oleh FormasiKuantan berumur Karbon-Perm, FormasiSilungkang berumur Perm-Trias, FormasiTuhur berumur Trias. Secara tidak selaras, diatas batuan Pratersier terendapkan batuanTersier tersusun oleh Formasi Brani yangmenjemari dengan Formasi Sangkarewangberumur Eosen-Oligosen Tengah, AnggotaBawah Formasi Ombilin berumur Oligosen,Anggota Atas Formasi Ombilin berumurMiosen Awal-Tengah, dan KelompokVulkanik (Silitonga dan Kastowo, 1995).Menurut Koesoemadinata dan Matasak(1981) Kelompok Vulkanik dinamakanFormasi Ranau berumur Plio-Plistosen.

Struktur geologi yang berkembangberupa struktur sinklin berarah baratlaut-tenggara, dengan sudut kemiringan lapisanbatuan berkisar 5 -80 , serta struktur sesarmendatar dan sesar normal. Sesar yangmemotong perlapisan batuan adalah sesarmendatar berarah utara-selatan (Amarullah,2007).

Data yang digunakan dalam tulisan iniadalah data yang diperoleh dari hasilpemetaan geologi dan pemboran endapanbitumen padat pada Formasi Sangkarewangdi daerah Sawahlunto dan sekitarnya, yangdilakukan oleh tim pemetaan geologi danpemboran, Pusat Sumber Daya Geologi,Bandung. Di lingkungan Pusat Sumber DayaGeologi, serpih minyak dikenal denganbitumen padat. Pengambilan conto batuandilakukan pada lokasi-lokasi tertentu, yaituempat conto batuan yang berasal daripemboran inti ( ) sumur TL-1, yaitu TL-1/9, TL-1/23, TL-1/34, TL-1/42, empat contobatuan dari sumur TL-2, yaitu TL-2/5, TL-2/18, TL-2/22, TL-2/30, dan empat contobatuan yang berasal dari singkapan, yaituKLM-1, SKR-11, SJT-1, dan AN-1. Totalconto batuan yang dianalisis berjumlah 12(dua belas) conto batuan.

Secara geokimia organik, karakter

o o

SUMBER DATA

DATA HASIL ANALISIS

coring

serpih minyak meliputi kekayaan, tipe,kematangan termal material organik, sertaasal mula dan lingkungan pengendapannya.Analisis laboratorium yang dilakukanterhadap conto batuan serpih minyak terdiridari analisis TOC ( ),pirolisis menggunakan alat Rock-Eval,ekstraksi dan GC ( ).

Analisis TOC dari suatu conto batuanbertujuan untuk mengetahui kelimpahanmaterial organik pada conto batuan. AnalisisTOC yang dilakukan terhadap 12 (dua belas)conto batuan menunjukkan bahwa contobatuan mengandung karbon organikberkisar 0,11-5,21%, dengan nilai Tmaks367-443 C (Tabel 1).

Berdasarkan pirolisis Rock-Eval contobatuan, diperoleh nilai HI ( )sebesar 350-608 miligram hidrokarbon/gram TOC (Tabel 1), mengindikasikanbahwa kemampuan conto batuan untukmenghasilkan hidrokarbon dikategorikansedang-sangat banyak, kecuali contobatuan SKR-11 dengan nilai HI sebesar54 miligram hidrokarbon/gram TOC,memiliki kecenderungan menghasilkanhidrokarbon dalam jumlah relatif sedikit(Waples, 1985).

total organic carbon

gas chromatography

hydrogen index

o

Menurut Peters dan Cassa (1994),ni lai HI berkisar 50-200 mi l igramhidrokarbon/gram TOC, merupakan kerogenTipe III, dan pada puncak kematangan akanmenghasilkan gas. Kerogen Tipe IIImerupakan material organik darat yangkurang akan kandungan lemak atau zatlilinan. Selulosa dan lignin merupakanmaterial penyumbang terbesar kerogen tipeini (Waples, 1985).

Data anal is is ekst raksi dankromatografi gas (Tabel 2; Gambar 2) yangdilakukan pada conto batuan TL-1/23, TL-1/34, TL-2/18 dan TL-2/22, menunjukkannilai EOM ( )sebesar 2.382-6.039 ppm. Kandunganekstraksi terbesar terdapat pada conto TL-2/18 dan TL-2/22 yaitu 5.665 dan 6.039 ppm,sedangkan pada conto TL-1/23 dan TL-1/34sebesar 2.382 dan 2.714 ppm. MenurutPeters dan Cassa (1994), nilai EOM sebesar2.000-4.000 ppm berpotensi menghasilkan

Extraction Organic Material

MAKALAH ILMIAH

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 2011114

MAKALAH ILMIAH

Tabel 2. Data analisis ekstraksi dan kromatografi gas conto batuan serpi minyak (Amarullah,2007).

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20111 15

hidrokarbon dengan kategori sangat baik,dan nilai ekstraksi >4.000 ppm dikategorikanistimewa.

Berdasarkan data hasil analisis TOCpada Tabel 1 diperoleh kandungan karbonorganik conto batuan berkisar 0,11-5,21%,kecuali conto SKR-11 yang mengandungkarbon organik sebesar 0,11%. MenurutWaples (1985) conto batuan yang memilikikandungan karbon organik >2,0%kemungkinan berpotensi baik-sangat baiksebagai batuan induk, sedangkan contobatuan yang memiliki kandungan karbonorganik

MAKALAH ILMIAH

Gambar 2. Sidikjari kromatografi gas conto TL-1/23, TL-1/34, TL-2/18 dan TL-2/22(Amarullah, 2007).

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 2011116

MAKALAH ILMIAH

Gambar 3. Korelasi antara TOC sumur pemboran TL-1 dan TL-2 terhadap kedalaman.

Gambar 4. Korelasi antara TOC terhadap PY.

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20111 17

MAKALAH ILMIAH

Gambar 5. Plot silang antara TOC terhadap total ekstraksi conto TL-2/18 dan TL-2/22.

Gambar 6. Plot silang antara HI terhadap OI.

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 2011118

MAKALAH ILMIAH

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6 Nomor - 20111 19

Plot silang antara HI terhadap OI( ) pada diagram van Krevelen(Gambar 6), memperlihatkan bahwamaterial organik di dalam conto batuanmerupakan kerogen tipe II dan III.Menurut Waples (1985) kerogen tipe IImemiliki kecenderungan menghasilkanminyak, sedangkan kerogen tipe III memilikikecenderungan menghasilkan gas.Kuantitas minyak yang dapat dihasilkanoleh material organik akan ditentukanberdasarkan nilai HI. Semakin tinggi nilai HI,maka akan semakin besar jumlah minyakyang akan dihasilkan.

Berdasarkan data hasil pirolisisRock-Eval diperoleh nilai T sebesar367-443C (Tabel 1). Nilai-nilai tersebutmengindikasikan material organik di dalamconto batuan dikategorikan belum matang-awal matang. Tahap awal matang material

oxygen index

maks

organik berdasarkan pirolysis Rock-Evaladalah temperatur >435 C. Plot silangantara T dan HI pada diagram Tterhadap HI juga mengindikasikan contobatuan berada pada tahap belum matang-awal matang (Gambar 7). Dari data hasilanalisis kromatografi gas pada conto TL-1/23, TL-1/34, TL-2/18 dan TL-2/22 (Tabel 2)diperoleh nilai CPI (

) berkisar 1,13-1,32. Parameter ini jugamengindikasikan material organik contobatuan berada pada tahap belum matang(Philp, 1985).

Secara umum litologi FormasiSangkarewang terdiri dari serpih napalan,batupasir arkose dan breksi andesitan(Silitonga dan Kastowo, 1995). MenurutAmarullah (2007), serpih di daerah

0maks maks

Carbon PreferenceIndex

PEMBAHASAN

Gambar 7. Plot silang antara T terhadap HI.maks

MAKALAH ILMIAH

Buletin Sumber Daya Geologi Volume 6