PEMODELAN GEOLOGI RESERVOIR MINYAK BUMI

Pemodelan geologi atau lebih dikenal dengan nama Geomodeling merupakan

aplikasi ilmu yang memberikan gambaran komputasi dari bagian kerak bumi berdasarkan

data geofisik dan observasi geologi yang telah dilakukan dan bawah permukaan bumi.

Pemodelan geologi sangat berhubungan dengan disiplin ilmu geologi seperti geologi

struktur, sedimentologi, stratigrafi, dan diagenesis. Sebuah pemodelan geologi memiliki

nilai numerik tiga dimensi yang dilengkapi deskripsi fisik daerah penelitian. Hasil dari

pemodelan geologi dapat digunakan sebagai data tambahan yang penting dalam mitigasi

bencana geologi dan pengelolaan sumber daya alam, sebagai contoh dalam industri

minyak dan gasbumi, pemodelan reservoir yang realistik sangat dibutuhkan sebagai

input dalam program simulasi dan memprediksi respon batuan dalam proses eksplorasi,

karena kesalahan yang terjadi pada saat eksplorasi dapat menghambat produksi

hidrokarbon. Penggunaan model geologi dan simulasi reservoir memberikan

kesempatan bagi ahli geologi untuk mengidentifikasi daerah yang potensial dan

ekonomis dengan lebih baik.

Formasi geologi dalam bentuk dua dimensi dibentuk oleh poligon – poligon yang

merepresentasikan patahan ataupun ketidakselarasan dan dibatasi oleh permukaan yang

sudah di-grid. Pemodelan geologi umumnya meliputi beberapa langkah, yaitu:

1. Analisis awal yang berkaitan dengan geologi pada daerah penelitian.

2. Interpretasi data yang tersedia dan observasi.

3. Pemodelan struktur yang menggambarkan batas batuan (horizon, unconformity,

intrusi, dan patahan).

2.9 Komponen Pemodelan Geologi

Pemodelan geologi terbagi menjadi beberapa komponen yang akan menghasilkan

gambaran 3 dimensi sesuai tujuan awalnya. Komponen tersebut terbagi menjadi :

a.) Kerangka Struktural

Penggabungan posisi spasial dari batas formasi, meliputi efek patahan, lipatan, dan erosi

(unconformity). Bagian stratigrafi yang penting akan dibagi lebih jauh lagi menjadi

lapisan – lapisan, yang terdiri dari sel berhubungan dengan batas permukaan (paralel ke

atas, paralel ke bawah, proporsional).

b.) Tipe Batuan

Setiap sel dalam model ditentukan berdasarkan jenis batuannya, sebagai contoh pada

lingkungan pantai, air laut dengan energi yang tinggi mampu membawa sedimen pasir

sampai ke daerah shoreface bagian atas, air laut dengan energi medium hanya mampu

membawa partikel pasir sampai ke shoreface bagian bawah dan membentuk batupasir

yang diselingi kehadiran serpih, sedangkan air laut dengan energi rendah hanya mampu

membawa partikel serpih atau lanau untuk diendapkan pada bagian transisi offshore.

Penyebaran tipe batuan tersebut dikontrol oleh beberapa metode, seperti poligon

ataupun penempatan statistik berdasarkan jarak terdekat dengan sumur.

c.) Kualitas Reservoir

Parameter kualitas reservoir hampir selalu dihubungkan dengan porositas dan

permeabilitas, faktor sementasi, serta faktor yang memengaruhi penyimpanan dan

kemampuan mengalirkan fluida dalam pori batuan. Teknik geostatistik sering digunakan

untuk menginterpretasikan nilai porositas dan permeabilitas berdasarkan sel tipe

batuan.

d.) Saturasi Fluida

Dalam industri energi, minyak dan gas alam merupakan fluida yang paling umum untuk

dimodelkan. Metoda khusus untuk perhitungan saturasi hidrokarbon dalam model

geologi menggabungkan perkiraan ukuran pori, densitas fluida, dan tinggi sel di atas

kontak air.

e.) Geostatistik

Bagian terpenting dari pemodelan geologi ialah geostatistik yang akan menyusun

observasi data yang ada. Teknik yang biasa digunakan secara luas ialah kriging yang

mengunakan korelasi spasial antar data dan bertujuan untuk membangun interpolasi via

semi – varogram. Untuk mereproduksi varibilitas spasial yang lebih realistis dan

membantu menilai ketidakpastian antar data, simulasi geostatistik terkadang digunakan

berdasarkan variogram, atau parameter objek geologi.

Tujuan dari pemodelan geologi dalam industri minyak bumi ialah untuk menciptakan

model geologi reservoir minyak dan gas bumi. Evaluasi model geologi merupakan hal

yang penting karena model geologi yang kurang tepat dapat menghambat jalannya

produksi. Sebuah model reservoir yang tepat mampu memberikan informasi parameter

geologi tentang reservoir yang diteliti dan untuk dapat mengartikan model dengan baik

dapat dibantu dengan teori yang berkaitan dengan pemodelan. Tyson dan Math (2009)

menjelaskan bahwa pemodelan reservoir yang tepat mampu memberikan deskripsi

mengenai paramater elemen arsituktural fasies daerah penelitian, sebagai contoh pada

daerah barrier yang mengandung serpih dan pasir, serta terdapat arah orientasi

pengendapannya. Pada akhir tahun 1980 terdapat perbedaan pemahaman yang besar

antara karakteristik reservoir, pemahaman perilaku reservoir, dan deskripsi reservoir,

namun perlahan – lahan perbedaan ini terhapuskan, dan ahli geologi sepakat untuk

menambah detil parameter reservoir sebagai salah satu langkah meningkatkan

pemahaman perilaku reservoir.

Sebuah model yang tepat mampu memberikan respon yang sama dengan reservoir

daerah yang diteliti, dan untuk sebuah reservoir dengan informasi yang terbatas akan

sangat sulit dibuat model yang dapat menyamai kondisi reservoir asli, tetapi dapat saja

dibuat sebuah model yang didesain dengan spesifikasi yang berbeda dengan data – data

yang mendekati dengan aslinya.

2.11 Prasyarat untuk Model yang Tepat

Langkah pertama yang paling penting dalam merancang pemodelan ialah

menentukan permasalahan dalam pemodelan tersebut di mana ahli pemodelan jugalah

yang menemukan solusinya (Pattle Delamore, 2002). Mendefinisikan permasalahan

merupakan hal inti untuk merancang sebuah model. Tyson (2009) mengatakan bahwa

dalam merancang sebuah model, semakin lengkap data dasar yang dimiliki maka model

yang dihasilkan menjadi lebih spesifik dan lebih banyak model yang harus dibangun

dengan berbagai probabilitas serta solusinya.

Salah satu tujuan umum untuk membangun pemodelan geologi ialah untuk

mendapatkan data volumetrik yang akurat dan menitikberatkan pada tingkat akurasi

yang mendetail dalam bentuk grid sel yang kecil, karena semakin kecil grid sel maka akan

semakin detail pemodelan yang dibuat. Menurut Corbett dan Jensen (1992), cara terbaik

untuk meningkatkan akurasi prediksi volume adalah dengan membuat model resolusi

yang lebih rendah yang berbeda dari konfigurasi patahan, horizon dan kontak fluida,

sedangkan meningkatkan resolusi model dengan sel yang sangat kecil hanya akan

meningkatkan ketelitian.

Beberapa tahun belakangan ini software pemodelan geologi mendorong para ahli

pemodelan untuk mengikuti standar alur kerja, di mana terdapat beberapa keuntungan

yang didapatkan saat perancangan, karena banyaknya pilihan kemungkinan dan jumlah

error yang perlu diperbaiki yang berkurang secara signifikan. Ada beberapa langkah

evaluasi yang perlu diperhatikan secara cermat dalam pengerjaan pemodelan geologi,

yaitu:

1.) Menentukan permasalahan, atau mengajukan hipotesis,

2.) Mendesain percobaan,

3.) Menjalankan percobaan berulang – ulang,

4.) Mengumpulkan hasil percobaan.

Hipotesis, prediksi, dan verifikasi percobaan telah dibuktikan sebagai sebuah alur kerja

yang kuat untuk meneliti hal – hal yang belum diketahui (Popper, 1959). Sebuah

reservoir dapat diibaratkan sebagai sebuah badan ilmu pengetahuan ilmiah dan terdapat

berbagai cara untuk mengolah untuk mendapatkan hipotesis, seperti: “ Reservoir A

memiliki sedikitnya 1juta barrel minyak”, “Rekahan pada reservoir B berfungsi sebagai

permeabilitas anisotrop”. Setiap hipotesis yang muncul dapat dicek kembali dengan

sebuah percobaan atau simulasi, tentunya dibantu dengan pemodelan geologi.

2.13 Proses – Proses Pemodelan Geologi

Pemodelan reservoir merupakan salah satu hal yang penting sebelum melakukan

eksploitasi, karena pada proses pemodelan reservoir tersebut akan menghasilkan

sebuah model penyebaran porositas dan permeabilitas dari lapangan produksi. Hasil dari

pemodelan reservoir tersebut dapat digunakan sebagai acuan maupun prediksi yang

lebih akurat dalam memperkirakan jumlah cadangan minyak dan gasbumi dan

peramalan produksi yang dapat menunjang optimalisasi produksi seperti penentuan titik

lokasi pemboran.

Proses pemodelan reservoir ini terdiri dari beberapa tahap yang saling berlanjut satu

sama lainnya. Secara garis besar pembuatan pemodelan geologi reservoir ini terdiri dari

beberapa langkah, yaitu:

1.) Korelasi Sumur (Well Corelation)

Tahapan korelasi sumur ini meliputi pembuatan alur sumur, well top, curve filling. Proses ini dilakukan sebagai tahapan dasar dan untuk mengetahui stratigrafi sikuen, stratigrafi serta struktur yang berkerja pada lapangan penelitian.

2.) Pemodelan Patahan (Fault Modeling)

Pemodelan patahan merupakan proses

penyempurnaan patahan untuk diproses lebih lanjut menjadi grid patahan dalam bentuk

tiga dimensi. Gambar 2.2 merupakan contoh pemodelan patahan dengan menggunakan

key pillar dalam perangkat lunak Petrel. Letak key pillars akan disesuaikan sesuai dengan

letak patahan pada tiap lapisan pasir. Proses pemodelan patahan ini berguna untuk

menyempurnakan letak struktur yang berkerja serta pembuatan horizon, zona, dan

lapisan.

3.) Pillar Gridding

Pillar gridding merupakan proses pembuatan kerangka kerja. Semakin kecil ukuran grid

maka akan model yang dibuat akan semakin teliti. Gambar 2.3 menunjukkan contoh

pillar gridding dalam Petrel yang terbagi menjadi grid kerangka bagian atas, bagian

tengah, dan bagian bawah yang terhubung dengan key pillar.

4)

Pembuatan Horison (Make Horizons)

Pembuatan horison stratigrafi merupakan langkah akhir dalam pemodelan struktur.

Jumlah horison yang dibuat disesuaikan berdasarkan jumlah lapisan pasir yang akan

dimodelkan, dan dalam pemodelan yang akan dilakukan dibuat 5 lapisan horison pasir

yaitu, horison sand-35-1.

5.) Pembuatan Zona (Make Zones)

Pembuatan zona dilakukan untuk memisahkan lapisan target pasir bagian atas dengan

lapisan target pasir bagian bawah, sehingga nantinya akan terbagi zonasi bagian atas dan

bawah lapisan pasir.

6.) Pembagian Lapisan Target (Layering)

Langkah akhir dalam pemodelan struktural adalah pembagian lapisan target (layering)

yang dimulai dari pemodelan patahan, pillar gridding, pembuatan horison dan zona.

Pembagian lapisan target pasir termasuk ke dalam proses penting dalam pemodelan

struktural pemodelan karena akan berkaitan dengan perhitungan nilai porositas dan

permeabilitas yang akan dimodelkan.

Jumlah lapisan pasir yang dibagi berbeda antara satu tubuh pasir dengan yang lain.

Pembagian ini berdasarkan ketebalan antar ketebalan yang dimiliki dan berfungsi untuk

memisahkan bagian serpih dalam tubuh pasir. Jumlah lapisan pasir yang tidak sesuai

akan mengakibatkan masuknya serpih ke dalam lapisan pasir dan mempengaruhi

perhitungan porositas serta permeabilitas.

7.) Variogram

Variogram merupakan perangkat statistik untuk interpolasi antara dua atau lebih data

yang bersifat pembobotan. Dalam variogram ada beberapa hal yang perlu diperhatikan,

seperti metode yang akan digunakan, arah mayor dan minor, bentuk variogram yang

menunjukkan jenis reservoir homogen atau heterogen.

8.) Pemodelan Fasies (Facies Modeling)

Pemodelan fasies merupakan penggambaran atau ilustrasi dari fasies yang berada pada

lapangan penelitian sehingga nantinya akan diketahui penyebaran dan hubungan

porositas serta permeabilitasnya.

9.) Pemodelan Petrofisis (Petrophysical Modeling)

Pemodelan petrofisik ini terbagi menjadi pemodelan porositas, permeabilitas, dan

kontak hidrokarbon. Pemodelan porositas akan mengacu kepada pemodelan fasies yang

telah dilakukan dan membantu dalam mengenali daerah yang memiliki porositas baik

dan yang buruk. Daerah dengan porositas baik umumnya merupakan refleksi dari

penyebaran sand reservoir, dan daerah dengan porositas buruk merupakan refleksi dari

penyebaran sand non reservoir dan serpih. Pemodelan porositas akan menjadi refleksi

untuk penyebaran permeabilitas, karena Petrel akan membaca daerah yang berporositas

baik akan memiliki permeabilitas yang baik pula. Hal ini akan terlihat pada peta

penyebaran yang dihasilkan, di mana peta permeabilitas tidak akan berbeda jauh

dengan peta permeabilitas.

10.) Pembuatan Kontak (Make Contact)

Pembuatan kontak dilakukan sebagai input dasar dalam proses perhitungan volume.

Proses pembuatan kontak ini akan menunjukkan daerah penyebaran minyak atau gas

yang nantinya luas daerah tersbut dapat dihitung dengan potensi hidrokarbon di

dalamnya agar didapatkan jumlah cadangan hidrokarbon yang tersimpan di dalamnya.

Gambar 2.12 merupakan contoh model penyebaran kontak hidrokarbon pada suatu

lapangan. Penyebaran kontak hidrokarbon ini memiliki tiga warna, yaitu warna merah

yang mengindikasikan kandungan gas, warna hijau mengidikasikan kandungan minyak,

dan warna biru mengindikasikan kandungan air.

11.) Perhitungan Volume (Volume Calculation)

Tahap akhir merupakan perhitungan volume cadangan hidrokarbon yang berada dalam

reservoir. Hasil perhitungan volume hidrokarbon tiap horizon akan berbeda dikarenakan

faktor penyebaran kontaknya.

MODEL GEOLOGI

GEOLOGI 1. Data Geologi a. Topography Lapangan b. Data Bor c. Struktur Geology 2. 2. Model Geologi a. Penampang Geologi (Section) b. Peta Struktur, Ketebalan Dan Kualitas (2 Dimensi) c. Model Kualitas (3 Dimensi) 3. 3. Data Geoteknik a. Densitas Batuan (Wet And Dry) b. Sudut Geser Dalam c. Kohesi d.

Struktur Lapisan Geologi (Mis : Joint) 4. . Stabilitas Lereng Optimalisasi : a. Tinggi Bench b. Kemiringan Lereng : Overall Slope dan Individual Slope c. Safety Factor d. Geotechnical data 5. Model Hydrologi & Geohydrologi a. Curah Hujan (Air permukaan) b. Permeabilitas Batuan d. Catchment Area e. Ground water (air tanah) Read more: http://ahmad-tarmizi.blogspot.com/2013/04/model-geologi.html#ixzz3Ju78eYCW

Make Money at : http://bit.ly/copy_win

Berikut contoh-contoh model sesuai dengan kegiatannya.1. Studi Meja Model geologi regional Fungsi melihat model geologi regional yakni : 1. Menyeleksi data 2. Memperlihatkan ukuran 3. Menunjukkan lokasi relatif

4. Memperlihatkan bentukdalam model geologi regional perlu ditandai dengan adanya :

1 Judul Peta2 LEGENDA3 Tanda arah / Orientasi4 Skala.5 Inset, merupakan peta kecil yang disisipkan di peta utama6 Garis Koordinat7 Garis Ketinggian atau biasa disebut garis kontur8 Sumber dan Tahun pembuatan peta, dari mana data dan tahun ketika peta dibuat.9 Warna, peta menggunakan warna yang menarik dan sesuai.10 Deklinasi

Model geologi regional

Model empiris

Model empiris adalah model geologi yang berdasarkan karakteristik endapan-endapan mineral yang diketahui, mengandung data, tapi tidak diinterpretasi (Babcock,1984). Jenis endapan tertentu terdapat pada tatanan geologi tertentu, yang seharusnyadijumpai pada tatanan geologi yang sama di tempat lain (Walshe, 1984).Model empiris endapan, dikarakterisasi oleh :

11 Lingkungan tektonik12 Batuan induk (host rock)13 Mineralisasi14 Tipe dan zonasi alterasi hidrotermal15 Penyebaran dalam waktu dan ruang16 Ukuran dan kadar endapan

Model empiris dapat dijadikan model pembanding dalam menjalaskan model genetik endapan suatu daerah. Beberapa contoh model endapan empiris dapat dilihat pada:

Model Geologi Lokal

Model geologi lokal merupakan lingkungan geologi lokal dimana proses-proses geologi yang membentuk obyek geologi (endapan mineral) berlangsung serta faktor-faktor pengendalinya yang menyebabkan obyek geologi tersebut di tempat dan pada waktu tertentu (berskala lokal).Meliputi :

17 Bentuk tubuh dan dimensi endapan mineral (obyek geologi)18 Posisi obyek geologi terhadap struktur geologi batuan induknya (host rock)19 Sifat geologi dan mineralogi obyek geologi (endapan)20 Sifat fisika-kimia obyek geologi (endapan)

sumber: ppt pak Irzal