720 likes | 1.66k Views
Eksplorasi Airtanah. Dasar dari metoda geofisika untuk eksplorasi airtanah: Memanfaatkan sifat fisik batuan/tanah dan air yang berada di dalam pori-pori atau rekahan Sifat fisik tersebut (untuk aiirtanah): Sifat meneruskan/menahan arus listrik resistivity ( ρ ):
E N D
Dasar dari metoda geofisika untuk eksplorasi airtanah: • Memanfaatkan sifat fisik batuan/tanah dan air yang berada di dalam pori-pori atau rekahan • Sifat fisik tersebut (untuk aiirtanah): • Sifat meneruskan/menahan arus listrik resistivity (ρ): • (ρ) < = mengandung airtanah; • (ρ) << = mengandung airtanah dengan TDS tinggi (asin/payau/tercemar?); • (ρ) >> = bukan akuifer
Dasar dari metoda geofisika untuk eksplorasi airtanah: • Sifat meneruskan gelombang seismik (kerapatan/ kepadatannya) density (γ): • (γ) >> padat = non akuifer; • (γ) << berongga = mungkin akuifer • Sifat radioaktif sinar gamma • Sinar gamma alami >> batu lempung (mengandung K)
Metoda Geolistrik Tahanan Jenis (resistivity) Resistivity : Wenner Schlumberger Dipole-dipole Mess ala Masse
Metode Geolistrik Tahanan Jenis : Werner • Konfigurasi Werner: • CP = PP = PC = a • C = elektrode arus • P = elektrode potensial • I = arus (ampere) • V = voltage (volt) R = 2 π a ΔV / I
Metode Geolistrik Tahanan Jenis • Konfigurasi Schlumberger: • PP (tetap) = b • CC (berubah) = L • C = elektrode arus • P = elektrode potensial • I = arus (ampere) • V = voltage (volt) R = π [{ AB/2)2 – (MN/2)2} /MN] ΔV / I
Pengukuran geolistrik resistivity bisa dipakai untuk menetahui (menduga) sebaran batuan (berdasarkan tahanan jenisnya) dalam arah : • horisontal (electric profiling) peta, dan • pada arah vertikal (electrik sounding) penampang
Metoda Seismik Refraksi (imbas) Berdasarkan pada Kecepatan gelombang bias (yang merepresentasikan rapat massa)
Pemboran: • Pemboran eksplorasi diperlukan untuk mendapatkan data geologi maupun parameter hidrogeologi yang ada di bawah permukaan tanah • Dengan didapatkannya data tersebut maka dapat dibuat penampang geologi lubang bor (geological bor hole log); sehingga jika pada satu cekungan dibuat beberapa lubang bor (dengan pola tertentu), dapat digambarkan kondisi hidrostratigrafi cekungan tersebut.
Pada sumur-sumur tersebut juga (da[at) dilakukan test akuifer (slug test, pumping test, flowing test, serta pemantauan m.a.t atau tekanan pisometrik). • Dari test tersebut bisa didapatkan nilai K, T, S, serta fluktuasi m.a.t. atau tekanan pisometriknya. • Jika bisa dibuat (mininal 3 lobang bor eksplorasi (dalam satu sistem cekungan airtanah yang sama) konfigurasi geologi 3 dimensi (3-D) (blok diagram/ fench diagram) dapat dibuat arah aliran airtanah dapat diduga dan dibuat modelnya • Diagram hidrostratigrafi bisa dibuat penentuan lokasi sumur produksi bisa lebig akurat
Pemboran (core sampling) Salah satu kegiatan penting dalam eksplorasi airtanah adalah pemboran. Kegiatan pemboran (inti/ coring) dilakukan untuk memperoleh gambaran sebaran vertikal maupun horisontal (jika ada beberapa lobang bor) batuan (stratigrafi) sebaik mungkin.
Pemboran Airtanah (direct circulation) Selang air pembilas Waterswivel Pipa bor/ rod/ (kelly) Mesin bor Fluida bor (mud) Mud pit Casing Lubang bor Anulus Mata bor (bit)
Pemboran Airtanah Katrol Rig/ mast Wire rope/ seling Mesinbor Mesinpenggerak Lubang bor
Ada beberapametodepemboransumur produksi airtanah: • Percussive drilling (cable tools ) • bit danpemberatdijatuhkan (bebas) dandiangkatdengan string (kabel) • tidakada core, hanya cuttings • cuttings hasilpemborandiangkatdengan bailer • hanyapadabatuan yang kuat (tidakperlu casing)
Percussive drilling (down the hole) • bit/ piston digerakkan oleh udara tekan (dihasilkan oleh kompressor) yang disalurkan melalui pipa • tidak ada core, hanya cuttings • cuttings terbawa keatas oleh udara
Rotary drilling • energi dan bit diantar dengan pipa yang diputar dari atas/ permukaan • bisa dapat core atau cuttings, tergantung jenis bit yang dipakai • core/ core barrel diambil dengan menggunakan wire line • cuttings diangkut oleh fluida bor • ada 2 metode: • rotary table + kelly • rotary spindle => langsung drill rod biasa (pipa)
Bit dan Bailer untuk alat Bor “tumbuk” (cable tools) Bit (mata bor) untuk alat Bor “putar” (rotary table/ spindle)
Data yang diambil pada pemboran eksplorasi: • Jenis batuan (litologi) : sampling – deskripsi – penamaan batuan ! • Ketebalan masing-masing lapisan log litologi • Harga K masing-masing lapisan akuifer/non akuifer ? • Muka airtanah statik dan piezometric level • Sistem hidrogeologi (akuifer bebas / tertekan ?) • Karakteristik sumur (p.test: K, T, S ?) • Kualitas airtanah (sampling dan analisa kimia) • Data log geofisika : • short dan long normal resistivity, • natural gamma ray, • kaliper,
Log litologi (dari core dan cuttings Rekaman kecepatan pemboran Contoh “cuttings”
Penampangan Geofisika Lobang Bor • Metoda penampangan lobang bor (bore hole logging): • Penampangan litologi : • dari cuttings/ potongan batuan • dari inti bor/ core • Penampangan dimensi : • caliper: bisa membantu menentukan akuifer dan non akuifer • Penampangan geofisika: • short dan long normal resistivity, • natural gamma ray, • netron
Caliper logging Natural gamma log Neutron log
Pembuatan penampang stratigrafi dari log bor litologi Log bor (litologi) hasil koreksi Penampang litologi/ diagram pagar (fence diagram) Hidrostratigrafi Tentukan akuifer yang berpotensi
Sumur Produksi : • ukuran (dimensi) sumur produksi : • diameter lobang sumur • kedalaman sumur • konstruksi sumur produksi : • casing (pipa sumur + pipa naik) • cement grout semen (semen pelindung) • screen (saringan) • gravel pack (susunan kerikil) • lead/rubber packer (jika perlu) • pipe stabilizer
Sumur Produksi : • pemilihan jenis dan ukuran bukaan screen : • tergantung kualitas air • tergantung ukuran butiran akuifer • pemilihan ukuran gravel pack : • tergantung ukuran butiran akuifer • tergantung ukuran bukaan screen (3-6 mm)
Butir halus Bukaan kecil Bukaan dan panjang screen harus sesuai dengan ukuran butir akuifer Butir kasar Bukaan besar Pasir halus masuk ke screen kasar
Gravel pack ~ 3 – 6 mm Gravel pack (filter pack) mencegah masuknya pasir ke dalam pipa sumur