LAPORAN PRAKTIKUM PANAS BUMI

DI PT. GEO DIPA ENERGI

WONOSOBO, 28 OKTOBER 2015

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK III

PRODUKSI I-B

Mahesa Agni Indrarsasi (13)

Maulana Havidh Al Farisi (14)

Maysita Ayu Larasati (15)

Muhammad Daffa (16)

Muhammad Rizky Reformadilaga (17)

Muhammad Hamdan Abdillah (18)

SEKOLAH TINGGI ILMU ENERGI DAN MINERAL

STEM “AKAMIGAS”

BAB I

PENDAHULUAN

Indonesia kaya akan sumber daya alam yang memiliki potensi sangat besar untuk

dimanfaatkan. Ditinjau dari segi geografis,Indonesia terletak di kawasan ring of fire,yang berarti

Indonesia memiliki banyak gunung berapi. Banyaknya gunung berapi di Indonesia membuat

Indonesia kaya akan sumber daya panas bumi. Besarnya potensi panas bumi di Indonesia belum

dapat dikelola secara maksimal. Selain kendala biaya pengembangan,saat ini kebutuhan energi

Indonesia masih sangat bergantung pada bahan bakar fosil.

Panas bumi dalam Bahasa inggris berarti Geothermal,yang berasal dari kata Geo yang

berarti bumi,dan Therm yang berarti panas. Geothermal sendiri adalah sumber energi yang

ramah lingkungan yang berasal dari panas yang terkandung di dalam air panas,uap air,dan

batuan beserta mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetic semuanya tidak dapat

dipisahkan dalam suatu sistem panas bumi dan untuk pemanfaatannya diperlukan

penambangan.

Pada dasarnya sistem panasbumi terbentuk sebagai hasil perpindahan panas dari suatu

sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secara konduksi dan secara konveksi. Perpindahan

panas secara konduksi terjadi melalui batuan, sedangkan perpindahan panas secara konveksi

terjadi karena adanya kontak antara air dengan suatu sumber panas. Perpindahan panas secara

konveksi pada dasarnya terjadi karena gaya apung (bouyancy). Air karena gaya gravitasi selalu

mempunyai kecenderungan untuk bergerak kebawah, akan tetapi apabila air tersebut kontak

dengan suatu sumber panas maka akan terjadi perpindahan panas sehingga temperatur air

menjadi lebih tinggi dan air menjadi lebih ringan. Keadaan ini menyebabkan air yang lebih

panas bergerak ke atas dan air yang lebih dingin bergerak turun ke bawah, sehingga terjadi

sirkulasi air atau arus konveksi.

Indonesia memiliki potensi panas bumi yang sangat besar karena didukung oleh letak

geografis yang berada di Ring of Fire. Menurut data PT Pertamina Geothermal Energy

(pge.pertamina.com), Indonesia memiliki 40% dari seluruh potensi panas bumi di dunia.

Sumber-sumber tersebut tersebar di 251 lokasi Sumatera, Jawa, Nusa Tenggara, Maluku, hingga

ujung barat Papua. Kementerian ESDM (2013) memperkirakan kapasitas seluruh cadangan dan

sumber daya energi panas bumi di Indonesia mencapai 28.994 MWe (megawatt listrik). Jumlah

energi tersebut, jika menggunakan BBM, setara lebih dari 200 milyar barrel minyak.

I. WAKTU DAN TEMPAT

Waktu : Rabu, 28 Oktober 2015

Jam : 08.00 – selesai

Tempat : PT. Geo Dipa Energi Indonesia, Dieng, Wonosobo, Jawa Tengah

II. TUJUAN PRAKTIKUM

1. Agar para mahasiswa mengenal apa saja alat-alat yang digunakan pada industri

panas bumi.

2. Agar para mahasiswa mengetahui kegunaan alat-alat yang digunakan pada industri

panas bumi

3. Agar para mahasiswa mengetahui proses-proses pengolahan panas bumi menjadi

listrik.

BAB II

SUMUR PRODUKSI

I. LATAR BELAKANG PEMBUATAN SUMUR PRODUKSI

Kebutuhan Negara Indonesia akan pasokan energi listrik yang besar mendorong

pemerintah untuk memutar otak dalam rangka memenuhinya. Pemerintah sadar bahwa kita

tidak akan bisa mengandalkan batubara(energi yang tidak terbarukan) sebagai bahan baku

utama penciptaan listrik. Suatu saat cadangan batubara akan menipis dan habis jika tidak

ditemukan cadangan batubara yang baru.

Indonesia beruntung karena terletak di daerah lingkaran api (ring of fire), hal ini

menyebabkan indonesia dilalui oleh rangkaian gunung berapi. Banyaknya temuan manifestasi

panas bumi disekitar gunung berapi membuat para ilmuwan penasaran untuk

memaanfatkannya sebagai penghasil listrik.

Hal yang pertama kali dilakukan dalam proses pembuatan sumur produksi adalah survey

geologi yang dilakukan oleh para geologis. Mereka melakukan serangkaian seismic pada area

terdapatnya reservoir panas bumi untuk menentukan titik manakah yang paling pas untuk di

bor yang selanjutnya dikembangkan sebagai sumur produksi panas bumi. PT Geo Dipa Energi

yang teretak di Di Dieng, Jawa Tengah mempunyai 47 sumur produksi dan injeksi yang mana 27

sumur di bor oleh Pertamina dan 20 sumur dibor oleh California Energi.

II. CARA KERJA

Bentuk reservoir panas bumi sama dengan reservoir minyak bumi dalam hal adanya

batuan pelindung (cape rock). Batuan pelindung ini bersifat tidak bisa dilalui oleh fluida

(impermeabel) sehingga berfungsi untuk mengumpulkan uap di dalam reservoir. Akumulasi uap

yang telah terkumpul sekian lama dapat diproduksikan ke atas permukaan tanah melalui lubang

dan kepala sumur akibat adanya perbedaan tekanan dan temperature antara dasar sumur dan

permukaan tanah.

Pada sumur panas bumi dipasang

beberapa komponen yang dilengkapi dengan

beberapa valve. Kumpulan dari beberapa

valve disebut Christmas tree. Valve ini

berfungsi untuk mengatur aliran fluida dari

sumur-sumur produksi. Pada rangkaian

kepala sumur terdapat 5 buah komponen,

yaitu :

a. Master valve/kerangan utama,

valve ini berfungsi untuk membuka dan menutup secara penuh (full open/close), dan

mengisolasi fluida dari dalam sumur.

b. Top valve/service valve, digunakan untuk tujuan-tujuan perawatan sumur atau

pengukuran tekanan, temperatur dan logging sumur.

c. Wing valve, adalah valve yang digunakan untuk mengisolasi rangkaian kepala

sumur dari fluida panasbumi dalam sistem pemipaan.

d. Side valve/bleed valve, adalah kerangan yang digunakan untuk keperluan bleeding

(membuang gas) dan memanaskan sumur.

e. Expansion spool, digunakan untuk mengantisipasi efek thermal yang menyebabkan

terejadinya pemuaian pada production casing sehingga tidak berdampak buruk

terhadap fasilitas produksi. Terletak dibawah master valve.

Wellhead pada panas bumi sedikit berbeda dengan wellhead pada migas, namun sama

halnya dengan wellhead migas yang terdiri dari beberapa valve yaitu rangkaian wellhead pada

panas bumi terdiri dari x mastree joint, master valve 1 dan 2, crow valve, dan throathing. Fluida

yang berhasil diproduksikan melalui wellhead memiliki komposisi 60% air dan 40% steam.

Fluida ini akan masuk ke separator dan disinilah akan dipisahkan antara fraksi berat(air) dan

fraksi ringan(uap+gas) dengan metoda auto flash tank yaitu yang memiliki tekanan tinggi akan

mengalami cyclone sehingga memisahkan fraksi berat dan fraksi ringan. Air dengan suhu tinggi

ini akan keluar melalui outlet bawah separator dan menuju ke Silencer. Di Silencer inilah

temperatur dan tekanan akan dikurangi setinggi-tingginya agar sesuai dengan temperatur di

udara. Bagian atas silencer yang dibiarkan terbuka sehingga silencer ini dapat disebut juga

‘atmospheric separator’. Air yang keluar dari silencer akan melewati wear box yaitu semacam

parit panjang, disinilah temperature air mulai menurun. Selain itu pada parit panjang ini silikat

yang terkandung di dalam air akan diendapkan dan kemudian dibuang. Selanjutnya air masuk

ke kolam penampungan air atau biasa disebut pond. Fungsi penurunan tekanan pada air yaitu

agar air yang masuk ke pond dapat di recycle ke turbin yang ada di power plant. Sedangkan

uap nya mengalir ke pipa collection untuk dikirim ke pembangkit turbin.

Terdapat 2 macam separator pada lapangan ini, karena jika rusak yang disebabkan oleh

adanya scale akan di lay down dan dibersihkan. Pada sumur yang masih berumur muda, uap

dari dalam reservoir dapat mengalir secara sendirinya dengan lancar. Tapi seiring berjalannya

waktu, laju produksi sumur akan berkurang (decline) sehingga perlu dilakukan workover

ataupun injeksi dari sumur injeksi.

III. TUJUAN ADANYA SUMUR PRODUKSI

Untuk mengalirkan panas bumi dari reservoir hingga ke permukaan

BAB III

SUMUR INJEKSI

I. LATAR BELAKANG ADANYA SUMUR INJEKSI

Pada saat pertama kali dilakukan pemboran geothermal. Pertamina, (sekarang menjadi

milik PT. Geodipa Energi) melakakukan pemboran beberapa sumur unuk diproduksi. Namun

hanya 7 sumur yang dapat diproduksi, sedangkan sisanya tidak dapat diproduksi. Beberapa

sumur sisanya itu digunakan untuk sumur injeksi. Dari 4 sumur yang tidak dapat diproduksi yang

tadinya akan dijadikan sumur injeksi, sekarang hanya tersisa 2 sumur yang digunakan untuk

sumur injeksi. Jadi, sumur injeksi tidak dibuat secara sengaja. Melainkan, memanfaatkan sumur

yang telah dibor tetapi tidak dapat diproduksi untuk dijadikan sumur injeksi.

II. CARA KERJA

Air kondensat dari Power Plant dan air dari separator ditampung. Air yang ditampung

lalu dimasukkan ke dalam sumur dengan cara natural. Itu dapat terjadi karena perbedaan

tekanan antara permukaan dengan dasar sumur. Dengan tekanan sumur -0.5 psi (karna

vacum/menyedot) sumur di dalamnya ditekan dengan air hingga tekanannya menjadi 0. Maka,

air dari permukaan dapat terhisap ke dalam reservoir

III. TUJUAN ADANYA SUMUR INJEKSI

Tujuan adanya sumur injeksi adalah untuk memasukkan atau menginjeksikan air

kondensat dari Power Plant maupun air drain dari separator.

IV. PERBEDAAN SUMUR INJEKSI DENGAN SUMUR PRODUKSI DI PT. GEO DIPA

ENERGI

1. Pipa sumur injeksi berwarna biru (terindikasi kalau isinya adalah air) sedangkan pipa

produksi berwarna

2. Tekanan pada permukaan dari sumur injeksi biasanya lebih besar dari sumur

produksi

3. Sumur injeksi mengalirkan air sedangkan sumur produksi mengalirkan uap panas

4. Tekanan dalam sumur lebih besar dari tekanan pada permukaan

5. Kedalaman sumur injeksi tidak sampai reservoir, sedangkan sumur produksi sampai

dengan reservoir

BAB IV

POWER PLANT

I. LATAR BELAKANG

Kebutuhan Negara Indonesia akan pasokan energi listrik yang besar mendorong

pemerintah untuk memutar otak dalam rangka memenuhinya. Pemerintah sadar bahwa kita

tidak akan bisa mengandalkan batubara(energi yang tidak terbarukan) sebagai bahan baku

utama penciptaan listrik. Suatu saat cadangan batubara akan menipis dan habis jika tidak

ditemukan cadangan batubara yang baru.

Indonesia beruntung karena terletak di daerah lingkaran api (ring of fire), hal ini

menyebabkan indonesia dilalui oleh rangkaian gunung berapi. Banyaknya temuan manifestasi

panas bumi disekitar gunung berapi membuat para ilmuwan penasaran untuk

memaanfatkannya sebagai penghasil listrik.

II. CARA KERJA

Uap air yang berasal dari sumur produksi memasuki power plant melalui flow line.

Setelah sampai di area power plant, uap tersebut akan diarahkan ke scrubber untuk dilakukan

pembuangan kondensat yang terbentuk. Lalu uap air yang lolos dari scrubber akan mengalir

menuju demister. Di dalam demister, akan terjadi penangkapan butiran butiran air yang masih

terkandung dalam uap sesaat sebelum uap air memasuki turbin. Uap air yang lolos dari

demister akan mulai memasuki turbin dan menyebabkan turbin berputar. Berputarnya turbin

akan mengakibatkan hidupnya generator yang mengubah energi putar/mekanik menjadi energi

listrik. Listrik yang dihasilkan, akan dialirkan menuju konsumen (PLN) menggunakan trafo.

Potensi listrik di PLTP Geodipa yaitu ±172 mW. Namun kapasitas turbin hanya dapat

menghasilkan 60mW. Uap air yang menggerakan turbin, lama kelamaan akan berubah menjadi

air kondensat lalu jatuh dan ditampung di main kondensor. Di dalam main kondensor terdapat

alat yang bernama ejektor. Ejektor ini berfungsi untuk mengkondisikan vakum di dalam main

kondensor ketika air kondensat jatuh dari turbin. Fluida dominasi uap yang memasuki main

kondensor, akan dikondensasikan sepenuhnya menjadi air sehingga tidak ada ruang yang terisi

oleh uap dan kondisi yang mendekati vakum dapat tercipta. Lalu air kondensat dikeluarkan dari

main kondensor dan dipompakan menuju cooling tower oleh main cooling water pump. Air

kondensat diturunkan temperaturnya di cooling tower dengan cara mengalirkan air kondensat

ke cooling tower, air akan berjatuhan kebawah karena air kondensat menumbuk mesh. Air yang

berjatuhan akan bergesekan dengan udara sehingga menurukan temperatur air tersebut. Air

yang jatuh akan ditampung sebuah alat yang bernama basin yang memiliki tinggi 1,2m.

Kondensat yang berwujud uap akan dikeluarkan ke udara dengan fan yang berada di dalam

cooling tower. Sebagian air akan dikembalikan ke main kondensor untuk mengkondensasikan

fluida berikutnya, dan sebagian lagi akan dialirkan ke sumur injeksi.

BAB V

KAWAH SIKIDANG

I. LATAR BELAKANG

Sistem panas bumi yang ada di Indonesia berasal dari system afiliasi volkanik. Sistem ini

ditandai dengan adanya kenampakan berupa manifestasi di permukaan bumi yang berada di

daerah sekitar gunung berapi. Menurut Hochstein dan Browne,manifestasi permukaan secara

langsung banyak ditemukan pada system panasbumi yang memiliki temperature tinggi

( >200°C). Manifestasi yang berasal dari system afiliasi vulkanik umumnya berupa

solfatara,fumarla,danau kawah,mata air panas,dan yang jarang ditemukan berupa aliran sungai

asam,manifestasi ini berada di daerah pusat volkanik. Pada daerah dengan elevasi yang lebih

rendah akan dijumpai dengan temperature sedang yang memiliki karakteristik berupa pH yang

netral,air klorida,dan air bikarbonat.

Pada kali ini,kami akan menjelaskan bentuk manifestasi yang kami kunjungi di sekitar

kawasan Dieng

Sebagai salah satu daerah panas bumi di Indonesia,kawasan di sekitar Dieng banyak

ditemukan manifestasi panasbumi. Manifestasi yang terdapat di kawasan Dieng adalah berupa

kawah,alterasi batuan,fumarola aktif,dan mata air panas.

Salah satu bentuk manifestasi yang terdapat di wilayah Dieng adalah kawah. Di Dieng

terdapat 8 kawah yaitu kawah Candradimuka, Sibanteng ,Siglagah, Sikendang, Sikidang, Sileri,

Sinila, dan Timbang.

II. SEJARAH TERBENTUKNYA DAN CIRI-CIRI KAWAH SIKIDANG

Kawah Sikidang adalah hasil dari letusan dasyat gunung berapi tua berbentuk kerucut

yang lavanya bersifat basa di Dieng. Kawah tersebut terletak di kawasan pemerintah Kabupaten

Banjarnegara. airnya selalu mendidih dan menyemburkan gas yang beraroma belerang. Pada

kawah Sikidang banyak ditemukan unsur kimia,diantaranya adalah Cu, Pb, Zn ,Ag, Cd, As, Sb,

Au, Hg. Kandungan Cu pada kawah Sikidang mencapai 564 ppm dan Hg melebihi 2350 ppm.

Orang menjulukinya Kawah Sikidang. Disebut Sikidang

karena semburannya selalu berpindah-pindah tempat,

seolah melompat-lompat seperti Kijang yang sedang

berlari. Kawah ini berbeda dengan kawah yang ada di

pegunungan Jawa Barat maupun Jawa Timur.Kawah

Sikidang Disini Kawah tidak berada di puncak gunung,

melainkan di daratan yang menyerupai sebuah sumur, sehingga wisatawan dapat menyaksikan

aktifitas kawah ini dari jarak yang cukup dekat,bahkan sampai di bibir kawah.

III. ALTERASI BATUAN

Alterasi adalah proses yang mengakibatkan

terjadinya suatu mineral baru pada tubuh batuan yang

merupakan hasil ubahan dari mineral – mineral yang telah

ada sebelumnya yang diakibatkan oleh adanya reaksi antara

batuan dengan larutan magma, yang dimaksud dengan

larutan magma adalah larutan hidrotermal ataupun akibat

kontak dengan atmosfer. Alterasi pada daerah di sikidang

Banyak ditemukan alterasi di kawasan Dieng,salah satunya adalah di sekitar kawah

Sikidang.

IV. SOLFATARA

Solfatara berasal dari bahasa Italia yaitu Sulpha yang berarti belerang dan Terra yang

berarti cekungan.Solfatara adalah fumarol yang mengeluarkan gas-gas belerang (seperti SO2

dan SO3), selain karbon dioksida (CO2)dan uap air(H2O). Solfatara mudah dikenali karena udara

sekitarnya berbau busuk seperti kentut, sebagai bau khas gas-gas oksida belerang. Dalam

konsentrasi tinggi, gas emisi ini juga berbahaya bagi makhluk hidup.

Proses terjadinya solfatara pada dasarnya sama dengan pembentukan fumarol, yaitu

karena aktivitas vulkanisme dari gunung api Dieng puluhan tahun lalu yang berupa ekstrusi

magma. Magma tersebut bergerak di sepanjang kerak bumi menuju jalur erupsi gunung Dieng.

Dari perjalanan magma inilah tekanan hidrostatis yang dibawa magma menekan kerak bumi

sehingga terbentuk lubang-lubang vulkanik.Jika lubang tersebut hanya mengeluarkan gas H2O

dan CO2,maka disebut fumarol. Jika disertai keluarnya gas H2S, maka disebut solfatara. Materi

H2S pada kawah Sikidang ini diyakini berasal dari siklus sulfur yang berlangsung cukup efisien

pada dataran disekitar gunung Dieng.

BAB VI

KESIMPULAN

Panas bumi adalah akmulasi dari air yang terperangkap di dalam formasi yang kemudian

dipanaskan oleh magma sehingga air tersebut berubah menjadi uap. Kemudian uap tersebut

merambat ke atas permukaan melalui rekahan-rekahan. Gejala panas bumi yang tampak di

permukaan itu dinamakan manifestasi panas bumi.

Panas bumi merupakan salah satu energi alternatif yang menjanjikan. Sayangnya,

jumlah PLTP(Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi) masih kurang. Tetapi, pemerintah mulai

menargetkan untuk membangun lebih banyak PLTP kedepannya.

Di Dieng, banyak sekali contoh-contoh manifestasi panas bumi. Salah satu contohnya

adalah Kawah Sikidang. Dari banyaknya manifestasi yang ada, akhirnya pemerintah

memanfaatkan manifestasi tersebut dengan membangun PLTP yang dilakukan oleh PT. Geodipa

Energi.

Secara garis besar, panas bumi yang ada di dalam reservoir naik ke atas permukaan

sumur produksi melalui casing. Kemudian, uap dialirkan menuju ke separator untuk

memisahkan antara gas dan uap air.

Gas kering yang berasal dari separator kemudian dibawa oleh collecting pipe menuju ke

power plant. Di power plant gas dibawa menuju ke turbin. Setelah itu, turbin akan

menggerakan generator sehingga terjadi perubahan energi dari energi gerak menjadi energi

listrik. Setelah itu uap dialirkan menuju ke cooling tower untuk didinginkan. Uap yang dingin

berubah menjadi air. Air dari cooling tower kemudia dialirkan menuju ke kolam untuk

selanjutnya diinjeksikan kembali ke dalam bumi melalui sumur injeksi.

Sedangkan uap air yang berasal dari separator kemudian dialirkan menuju silencer agar

temperature dan tekanannya menurun. Dari silencer, air dialirkan menuju ke wear box agar

suhu air menurun. Dari wear box air akan ditampung di kolam untuk selanjutnya diinjeksikan

kembali ke dalam bumi melalui sumur injeksi.