sifat kimia batuan reservoir

8/13/2019 Sifat Kimia Batuan Reservoir

1/13


2/13

#omposisi senyawa hidrokarbon pada minyak bumi tidak sama, bergantung

pada sumber penghasil minyak bumi tersebut. Misalnya, minyak bumi 2merika

komponen utamanya ialah hidrokarbon jenuh, yang digali di 3usia banyak

mengandung hidrokarbon siklik, sedangkan yang terdapat di ndonesia banyak

mengandung senyawa aromatik dan kadar belerangnya sangat rendah.

Minyak bumi berdasarkan titik didihnya dapat dibagi menjadi sembilan raksi.

!emisahan ini dilakukan melalui proses destilasi.

Tabel fraksi min ak b!mi

!ermasalahan terjadi ketika produk minyak bumi yang diman aatkannmanusia memun%ulkan e ek yang tidak diinginkan bagi manusia itu sendiri ataupun

bagi lingkungan sekitar. $ebagai %ontoh adalah produk minyak bumi plastik, yang

menimbulkan masalah pen%emaran lingkungan karena sulit didegradasi (memerlukan

waktu yang lama untuk menghan%urkannya). 'elum lagi bahaya tumpahan minyak

bumi dalam jumlah besar di laut seperti yang terjadi pada bulan Maret 1454 di dekat

!rin%e 6illiam $ound, 2laska (11 juta galon minyak bumi dari super tanker 788on

9alde8 tumpah ke laut) yang menimbulkan kerusakan berat ekosistem laut. 'ahkan

menurut %atatan, biaya yang diperlukan untuk membersihkan tumpahan minyak

tersebut diduga men%apai 1,* milyar dolar 2merika $erikat.

:leh karena itu perlu dilakukan tindakan yang lebih e ekti dan e isien dalam

mengatasi limbah yang ditimbulkan oleh produk minyak bumi. $alah satu metode

paling %epat adalah dengan degradasi minyak bumi yang meman aatkan

mikroorganisme atau yang sering disebut biodegradasi.

0


3/13

Dek"m#"sisi Min ak B!mi

Degradasi minyak bumi dapat dilakukan dengan meman aatkan

mikroorganisme seperti bakteri, beberapa khamir, jamur, sianobakteria, dan alga biru.

Mikroorganisme ini mampu menguraikan komponen minyak bumi karena

kemampuannya mengoksidasi hidrokarbon dan menjadikan hidrokarbon sebagai

donor elektronnya. Mikroorganisme ini berpartisipasi dalam pembersihan tumpahan

minyak dengan mengoksidasi minyak bumi menjadi gas karbon dioksida ( : 0).

$ebagai %ontoh, bakteri pendegradasi minyak bumi akan menghasilkan bioproduk

seperti asam lemak, gas, sur aktan, dan biopolimer yang dapat meningkatkan

porositas dan permeabilitas batuan reser;oir ormasi klastik dan karbonat apabila bakteri ini menguraikan minyak bumi.

Di dalam minyak bumi terdapat dua ma%am komponen yang dibagi

berdasarkan kemampuan mikroorganisme menguraikannya, yaitu komponen minyak

bumi yang mudah diuraikan oleh mikroorganisme dan komponen yang sulit

didegradasi oleh mikroorganisme.

#omponen minyak bumi yang mudah didegradasi oleh bakteri merupakan

komponen terbesar dalam minyak bumi atau mendominasi, yaitu alkana yang bersi at

lebih mudah larut dalam air dan terdi usi ke dalam membran sel bakteri. "umlah

bakteri yang mendegradasi komponen ini relati banyak karena substratnya yang

melimpah di dalam minyak bumi. solat bakteri pendegradasi komponen minyak

bumi ini biasanya merupakan pengoksidasi alkana normal.

#omponen minyak bumi yang sulit didegradasi merupakan komponen yang

jumlahnya lebih ke%il dibanding komponen yang mudah didegradasi. Hal ini

menyebabkan bekteri pendegradasi komponen ini berjumlah lebih sedikit dan tumbuh

lebih lambat karena kalah bersaing dengan pendegradasi alkana yang memiliki

substrat lebih banyak. solasi bakteri ini biasanya meman aatkan komponen minyak

bumi yang masih ada setelah pertumbuhan lengkap bakteri pendegradasi komponen

minyak bumi yang mudah didegradasi.


4/13

$enis Hi%r"karb"n an& Di%e&ra%asi Mikr"ba

'. Hi%r"karb"n Alifa(ik

Mikroorganisme pedegradasi hidrokarbon rantai lurus dalam minyak bumi ini

jumlahnya relati ke%il dibanding mikroba pendegradasi hidrokarbon aromatik. Di

antaranya adalah


5/13

degradasi bahan bakar. $elain itu keakti an mikroorganisme pendegradasi

hidrokarbon juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti temperatur dan pH.

#ondisi lingkungan yang tidak sesuai menyebabkan mikroba ini tidak akti bekerja

mendegradasi minyak bumi. $ebagai %ontoh, penambahan nutrien anorganik seperti

os or dan nitrogen untuk area tumpahan minyak meningkatkan ke%epatan

bioremediasi se%ara signi ikan.

II. SIFAT FISIK BATUAN

P"r"si(as

!orositas dide inisikan sebagai perbandingan ;olume pori-pori (yaitu ;olume yang

ditempati oleh luida) terhadap ;olume total batuan. 2da dua jenis porositas yaitu

porositas antar butir dan porositas rekahan.

$ebagai %ontoh, apabila batuan mempunyai media berpori dengan ;olume , 1 m ,

dan media berpori tersebut dapat terisi air sebanyak , 0 m .

!ada kenyataannya, porositas didalam suatu sistem panasbumi sangat ber;ariasi.

ontohnya didalam sistem reser;oir rekah alami, porositas berkisar sedikit lebih

besar dari nol, akan tetapi dapat berharga sama dengan satu (1) pada rekahannya.

!ada umumnya porositas rata-rata dari suatu sistem media berpori berharga antara * ?

+.

Ke*e#a(an Aliran Fl!i%a

#e%epatan aliran dar%y atau flux velocity (;) adalah laju alir rata-rata ;olume lu8 per

satuan luas penampang di media berpori. $edangkan ke%epatan rata-rata luida yang

melalui media berpori dikenal sebagai interstitial velocity (u).

*


6/13

Harga lu8 ;elo%ity pada umumnya sekitar 1 - m/s. 'esarnya interstitial ;elo%ity

digunakan untuk ke%epatan suatu partikel (partikel kimia penjejak atau tracer ) yang

mengalir pada media berpori.

Permeabili(as

!ermeabilitas adalah parameter yang mem;isualisasikan kemudahan suatu luida

untuk mengalir pada media berpori. !arameter ini dihubungkan dengan ke%epatan alir

luida oleh hukum Dar%y.

Tanda negati dalam persamaan di atas menunjukkan bahwa apabila tekanan

bertambah dalam satu arah, maka arah alirannya berlawanan arah dengan pertambahan tekanan tersebut. Dari persamaan (0. ) dapat dinyatakan bahwa

ke%epatan alir luida (ke%epatan lu8) berbanding lurus dengan k/ , dimana didalam

teknik perminyakan, k/ dikenal sebagai mobility ratio .

!ermeabilitas mempunyai arah, dimana ke arah 8 dan y biasanya mempunyai

permeabilitas lebih besar dari pada ke arah &. $istem ini disebut anisotropi%. 2pabila

permeabilitas tersebut seragam ke arah hori&ontal maupun ;ertikal disebut sistem

isotropik.$atuan permeabilitas adalah m 0. !ada umumnya pada reser;oir panasbumi,

permeabilitas ;ertikal berkisar antara 1 -1 m 0, dengan permeabilitas hori&ontal dapat

men%apai 1 kali lebih besar dari permeabilitas ;ertikalnya (sekitar 1 -1 m0). $atuan

permeabilitas yang umum digunakan didunia perminyakan adalah Dar%y (1 Dar%y @

1 -10 m 0).

Densi(as

Densitas batuan dari batuan berpori adalah perbandingan antara berat terhadap

;olume (rata-rata dari material tersebut). Densitas spesi ik adalah perbandingan

antara densitas material tersebut terhadap densitas air pada tekanan dan temperatur

yang normal, yaitu kurang lebih 1 kg/m .


7/13

III. KLASIFIKASI BATUAN

'atuan diklasi ikasikan berdasarkan mineral dan komposisi kimia, dengan

tekstur partikelnya dan dengan proses terbentuknya. Maka batuan diklasi ikasikan

menjadi gneous, $edimentary dan Metamorphi%. #etiga jenis batuan ini pada proses

pembentukannya saling melengkapi dan berupa siklus. =ihat gambar siklus

pembentukan batuan.

1. I&ne"!s R"*k ('atuan 'eku), terbentuk oleh pembekuan magma dan

dibagi menjadi batuan plutoni% dan batuan ;ol%ani%. !lutonik atau intrusi;e terbentuk

ketika magma mendingin dan terkristalisasi perlahan didalam %rust (%ontohnya

granite). $edangkan ;ol%ani% atau e8trusi;e membeku dan terbentuk pada saatmagma keluar kepermukaan sebagai la;a atau ragment bekuan (%ontohnya batu

apung dan basalt).

0. Se%imen(ar R"*k ('atuan $edimen), terbentuk karena endapan dari

hasil erosi material-material batuan, organi%, kimia dan terkompaksi serta

tersementasi. 'atuan ini terbentuk di permukaan bumi yang terdiri dariA *+

Mudro%k (mudstone, shale dan siltstone)A 0 +-0*+ $andstone dan 1 +-1*+

arbonate 3o%k (limestone dan dolostone).

. Me(am"r#+i* R"*k ('atuan Metamor ), terbentuk hasil ubahan/alterasi

dari mineral dan batuan lain karena pengaruh tekanan dan temperatur. Tekanan dan

temperatur yang mempengaruhi pembentukan batuan ini sangat tinggi dari pada

pembentukan batuan beku dan sedimen sehingga mengubah mineral asal menjadi

mineral lain.

'atupasir merupakan salah satu dari batuan sedimen klastik yang mempunyai

porositas %ukup baik dan biasanya ber ungsi sebagai reser;oir atau akui er. !enelitian

mengenai batupasir se%ara kuantitati masih jarang dilakukan, terutama yang

berkaitan dengan porositas dan permeabilitas. #eterkaitan antara hasil pengamatan

petrogra is batupasir dan porositas ataupun permeabilitas masih sedikit dilakukan.

B
http://en.wikipedia.org/wiki/Igneous_rockhttp://en.wikipedia.org/wiki/Sedimentary_rockhttp://en.wikipedia.org/wiki/Metamorphic_rockhttp://en.wikipedia.org/wiki/Igneous_rockhttp://en.wikipedia.org/wiki/Sedimentary_rockhttp://en.wikipedia.org/wiki/Metamorphic_rock


8/13

!rediksi porositas dari suatu batupasir melalui pengamatan petrogra is se%ara

akurat dapat dilakukan dengan melakukan pendekatan empiris. 'atupasir memiliki

beberapa kenampakan isik yang dapat dibedakan dari batupasir jenis yang lainnya,

yaitu struktur, tekstur dan komposisi. Dari kenampakan isik ini kemudian dapat

dirin%i menjadi beberapa parameter empiris batupasir. Dengan mengetahui parameter-

parameter batupasir tersebut, suatu simulasi komputer dapat dilakukan.

$edangkan Mineral diklasi ikasikan berdasarkan si at isik dan komposisi

kimia. $i at isik mineral antara lain berdasarkanC

1. $truktur kristal, diamati melalui mikroskop.0. #ekerasan (Hardness), diukur berdasarkan Mohs s%ale (1-1 ) A

- Tal% Mg $i : 1 (:H) 0

- >ypsum a$: 0H 0:

- al%ite a :

- Eluorite aE 0

- 2patite a *(!: ) (:H, l,E)

- :rtho%lase #2l$i : 5

- Fuart& $i: 0

- Topa& 2l 0$i: (:H,E) 0

- orundum 2l 0:

- Diamond (pure %arbon)

. #ilap (=uster), diukur dari interaksi terhadap %ahaya.

. 6arna ( olour), tampak oleh mata.

*. Streak

. Cleavage

B. Fracture

5. Specific gravity

Mineral diklasi ikasikan berdasarkan komposisi kima dengan grup anion. 'erikut

klasi ikasinya menurut Dana C

1. $ili%ate lass, merupakan grup terbesar. sili%ates (sebagian besar batuan adalah

G4*+ sili%ates), yang terdiri dari sili%on dan o8ygen , dan dengan ion tambahan

seperti aluminium , magnesium, iron , dan %al%ium. ontoh lain seperti eldspars ,

uart& , oli;ines , pyro8enes , amphiboles , garnets, dan mi%as.

5
http://en.wikipedia.org/wiki/Mohs_scale_of_mineral_hardnesshttp://en.wikipedia.org/wiki/Talchttp://en.wikipedia.org/wiki/Gypsumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Calcitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Fluoritehttp://en.wikipedia.org/wiki/Apatitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Orthoclasehttp://en.wikipedia.org/wiki/Quartzhttp://en.wikipedia.org/wiki/Topazhttp://en.wikipedia.org/wiki/Corundumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Diamondhttp://en.wikipedia.org/wiki/Streak_(mineralogy)http://en.wikipedia.org/wiki/Streak_(mineralogy)http://en.wikipedia.org/wiki/Cleavage_(crystal)http://en.wikipedia.org/wiki/Cleavage_(crystal)http://en.wikipedia.org/wiki/Specific_gravityhttp://en.wikipedia.org/wiki/Specific_gravityhttp://en.wikipedia.org/wiki/James_Dwight_Danahttp://en.wikipedia.org/wiki/Silicate_mineralshttp://en.wikipedia.org/wiki/Siliconhttp://en.wikipedia.org/wiki/Oxygenhttp://en.wikipedia.org/wiki/Aluminiumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Magnesiumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Calciumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Feldsparhttp://en.wikipedia.org/wiki/Quartzhttp://en.wikipedia.org/wiki/Olivinehttp://en.wikipedia.org/wiki/Pyroxenehttp://en.wikipedia.org/wiki/Amphibolehttp://en.wikipedia.org/wiki/Garnethttp://en.wikipedia.org/wiki/Micahttp://en.wikipedia.org/wiki/Mohs_scale_of_mineral_hardnesshttp://en.wikipedia.org/wiki/Talchttp://en.wikipedia.org/wiki/Gypsumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Calcitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Fluoritehttp://en.wikipedia.org/wiki/Apatitehttp://en.wikipedia.org/wiki/Orthoclasehttp://en.wikipedia.org/wiki/Quartzhttp://en.wikipedia.org/wiki/Topazhttp://en.wikipedia.org/wiki/Corundumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Diamondhttp://en.wikipedia.org/wiki/Streak_(mineralogy)http://en.wikipedia.org/wiki/Cleavage_(crystal)http://en.wikipedia.org/wiki/Specific_gravityhttp://en.wikipedia.org/wiki/James_Dwight_Danahttp://en.wikipedia.org/wiki/Silicate_mineralshttp://en.wikipedia.org/wiki/Siliconhttp://en.wikipedia.org/wiki/Oxygenhttp://en.wikipedia.org/wiki/Aluminiumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Magnesiumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Ironhttp://en.wikipedia.org/wiki/Calciumhttp://en.wikipedia.org/wiki/Feldsparhttp://en.wikipedia.org/wiki/Quartzhttp://en.wikipedia.org/wiki/Olivinehttp://en.wikipedia.org/wiki/Pyroxenehttp://en.wikipedia.org/wiki/Amphibolehttp://en.wikipedia.org/wiki/Garnethttp://en.wikipedia.org/wiki/Mica


9/13


10/13

. $ul ide lass , hampir serupa dengan #elas :8ide, pembentuk bijih ( ores ).

ontohnya termasuk pyrite (terkenal dengan sebutan emas palsu I fools gold ),

%hal%opyrite (%opper iron sul ide), pentlandite (ni%kel iron sul ide), dan galena

(lead sul ide). Termasuk juga selenides , tellurides , arsenides , antimonides ,

bismuthinides, dan sul osalts .

B. !hosphate lass , termasuk mineral dengan tetrahedral unit 2: , 2 dapat berupa

phosphorus , antimony , arseni% atau ;anadium . !hospate yang umum adalah apatite

yang merupakan mineral biologis yang ditemukan dalam gigi dan tulang hewan.

Termasuk juga mineral arsenate , ;anadate, dan mineral-mineral antimonate.

5. 7lement lass, terdiri dari metal dan element intermetali% (emas, perak dantembaga), semi-metal dan non-metal (antimony, bismuth, graphite, sul ur). >rup

ini juga termasuk natural alloys, seperti ele%trum, phosphides, sili%ides, nitrides dan

%arbides.

4. :rgani% lass, terdiri dari substansi biogeni%A o8alates, mellitates, %itrates,

%yanates, a%etates, ormates, hydro%arbons and other mis%ellaneous spe%ies. ontoh

lain jugaA whewellite, moolooite , mellite , i%htelite, %arpathite, e;enkite and

abelson

Dan spesi ikasi si at kimia batuan dalam penelitian di laboratorium adalah C

1. pH H 0:

0. pH # =

. pH


11/13

IV. PARAMETER EMPIRIS BATUAN PASIR

!ada batuan sedimen klastik, parameter yang dapat diamati berupa tekstur,

struktur, kandungan osil dan komposisi mineral. 'oggs (145B) menyatakan bahwa

tekstur batuan klastik dihasilkan oleh proses isika sedimentasi dan dianggap

men%akup ukuran butir, bentuk butir (bentuk, pembundaran dan tekstur permukaan),

dan kemas (orientasi butir dan hubungan antar butir). Hubungan antar tekstur primer

ini menghasilkan parameter-paremeter yang lain seperti bulk density , porositas dan

permeabilitas. $edangkan Eolk (14B ) menyebutkan bahwa ada 0 si at-si at batuan

sedimen yang besarannya dapat diukur, yaitu ukuran butir (rata-rata, sortasi,kemen%engan/skewness, dan kurtosis) dan mor ologi partikel (bentuk butir,

pembulatan, pembundaran, dan tekstur permukaan butiran).

'atupasir merupakan batuan sedimen klastik yang dominan butirannya

berukuran pasir. $eperti halnya batuan sedimen klastik yang lain, parameter yang

dapat diamati pada batupasir adalah tekstur, struktur dan komposisi mineral. Dari

ketiga parameter tersebut dapat diturunkan beberapa parameter yang dapat diukur,

yang nantinya dianggap sebagai parameter empiris batupasir.

Dari tekstur batupasir dapat diturunkan beberapa parameter empiris, yaitu

ukuran butir, bentuk butir (pembundaran dan pembulatan), dan sortasi. $edangkan

dari struktur sedimen dapat diturunkan parameter-parameter empiris, misalnya arah

perlapisan silang siur, arah orientasi butir, dll. Dan dari komposisi mineral dapat

diturunkan beberapa parameter empiris batupasir, yaitu persen butiran keras (rigid

grain) , butiran lunak (ductile grain) dan matrik. Di samping beberapa parameter di

atas juga terdapat parameter yang berhubungan dengan parameter-parameter tersebut,

yaitu bulk density, porositas dan permeabilitas.

11


12/13

P"r"si(as ba(!#asir

!ori merupakan ruang di dalam batuanA yang selalu terisi oleh luida, seperti

udara, air tawar/asin, minyak atau gas bumi. !orositas suatu batuan sangat penting

dalam eksplorasi dan eksploitasi baik dalam bidang perminyakan maupun dalam

bidang air tanah. Hal ini karena porositas merupakan ;ariabel utama untuk

menentukan besarnya %adangan luida yang terdapat dalam suatu massa batuan.

!orositas batupasir dihasilkan dari sekumpulan proses-proses geologi yang

berpengaruh terhadap proses sedimentasi. !roses-proses ini dapat dibagi menjadi 0

kelompok, yaitu proses pada saat pengendapan dan proses setelah pengendapan.

#ontrol pada saat pengendapan menyangkut tekstur batupasir (ukuran butir dansortasi). !roses setelah pengendapan yang berpengaruh terhadap porositas

diakibatkan oleh pengaruh isika dan kimia, yang merupakan ungsi dari temperatur,

tekanan e ekti dan waktu ('lo%h, 1441).

'eard dan 6eyl (14B ) menyatakan bahwa porositas sangat ke%il dipengaruhi

oleh perubahan dalam ukuran butir dengan sortasi yang sama, tetapi porositas

ber;ariasi terhadap sortasi. !enurunan porositas dari 0, + pada pasir bersortasi baik

sampai 0B,4 + pada pasir yang bersortasi sangat jelek. $edangkan >raton dan Eraser

(14 * dalam 'eard J 6eyl, 14B ) menemukan bahwa pengepakan bola sangat kuat

hingga berbentuk rhombohedral diperoleh porositas sebesar 0 + dan pengepakan

berbentuk kubus diperoleh porositas B, +. Tetapi di alam pengepakan butiran tidak

berbentuk kubus maupun rhombohedral.

$elanjutnya $%herer (145B) menyatakan bahwa parameter yang paling penting

yang berpengaruh terhadap porositas adalah umur, mineralogi (kandungan butiran

kuarsa), sortasi dan kedalaman terpendam maksimum.

10


13/13

Parame(er &e"l"&i an& men&"n(r"l #"r"si(as

#omposisi butiran mempengaruhi si at-si at kimia dan mekanika batupasir.

Hal ini akan berpengaruh terhadap porositas selama periode setelah pengendapan dari

e;olusi batupasir ('lo%h, 1441). $%herer (145B) menggunakan kelimpahan butiran

kuarsa (termasuk di dalamnya kuarsa mono- dan polikristalin dan ragmen batuan

yang tersusun dominan oleh kuarsa) sebagai parameter dalam modelnya.

!orositas tidak dipengaruhi oleh ukuran butir tetapi merupakan ungsi dari

sortasi. !orositas berkurang se%ara progresi dari pasir bersortasi sangat baik sampai

pasir yang bersortasi sangat jelek. $elanjutnya $%herer (145B) juga menyatakan

bahwa median ukuran butir tidak dapat dijadikan parameter untuk memprediksi porositas. Hubungan antara porositas dan ukuran butir pada batupasir arkose dan

lithi% arkose (=apangan Ka%heng) lemah dengan 3 @ , 0 ('lo%h, 1441). Dari

penelitian tersebut diperoleh persamaan sebagai berikut C

Porositas @ - ,1 L 4,5 (1/ sortasi ) L ,1B ( % butiran keras )

dengan sortasi diukur berdasarkan koe isien sortasi Trask.

sifat kimia batuan reservoir

Documents