700 likes | 2.08k Views
Peran geokimia petroleum dalam usaha eksplorasi migas di Indonesi A Oleh : Eddy A. Subroto PIDATO ILMIAH GURU BESAR INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Jumat , 30 September 2011. 1. PENDAHULUAN 1.2 Sejarah Pencarian Minyak Bumi 1.3 Sejarah Eksplorasi dan Penemuan Minyak Bumi di Indonesia
E N D
Peran geokimia petroleum dalam usaha eksplorasi migas di IndonesiA Oleh: Eddy A. Subroto PIDATO ILMIAH GURU BESAR INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Jumat, 30 September 2011
1. PENDAHULUAN 1.2 SejarahPencarianMinyakBumi 1.3 SejarahEksplorasidanPenemuanMinyakBumidi Indonesia 2. LATAR BELAKANG 3. KEROGEN 3.1 Pembentukan Kerogen 3.2 Komposisi (Tipe) Kerogen 3.3 Kematangan Kerogen 3.4 PembentukanHidrokarbon 4. BIOMARKER 5. PERAN GEOKIMIA PETROLEUM DALAM EKSPLORASI HIDROKARBON DI INDONESIA 6 PENUTUP 7 UCAPAN TERIMA KASIH
1. PENDAHULUAN 1.2 SejarahPencarianMinyakBumi 1.3 SejarahEksplorasidanPenemuanMinyakBumidi Indonesia 2. LATAR BELAKANG 3. KEROGEN 3.1 Pembentukan Kerogen 3.2 Komposisi (Tipe) Kerogen 3.3 Kematangan Kerogen 3.4 PembentukanHidrokarbon 4. BIOMARKER 5. PERAN GEOKIMIA PETROLEUM DALAM EKSPLORASI HIDROKARBON DI INDONESIA 6 PENUTUP 7 UCAPAN TERIMA KASIH
Definisi: “hidrokarbon” Senyawakimiaorganik yang terdiriatas atom hidrogendankarbon yang membentukdasarsemuaprodukpetroleum. Produktersebutdapatberupapadatan, cairanataugas.
Definisi: “petroleum” Petroleum: “a species of bitumen composed principally of hydrocarbons and existing in the gaseous or liquid state in its natural reservoir” (Hunt, 1979, Waples, 1985). KBBI (2008): “zat cair berminyak yang dapat terbakar, mengandung aspal dengan warna yang bermacam-macam, terdapat di lapisan atas bumi, merupakan campuran hidrokarbon dan zat lainnya, dipakai sebagai bahan bensin, minyak tanah, dsb.; minyak bumi.
Teoripembentukanhidrokarbon Teori anorganik (dikembangkan oleh peneliti Rusia) Teori organik (dikembangkan oleh peneliti Amerika dan Eropa)
Meskipunteoripembentukan petroleum secaraorganikdikemukakanpertama kali olehGeorgius Agricola padaabad ke-16, berbagaihipotesisabiogenikjugadikemukakanpadaabad ke-19. Sumber: Wikipedia
TeoriOrganik • Hidrokarbon terbentuk dari organisme yang tertimbun di dalam sedimen. • Dipahami bahwa rupanya terdapat korelasi genetik migas dan sedimen yang kaya organik yang dikenal dengan batuan induk.
Eksplorasiminyakdan gas bumi(migas) Teknikeksplorasi: • Mencarirembesanminyak (prospektor) • Metodegeologi-geofisika • Metodegeokimia
GEOFISIKAWAN DAN GEOLOGIWAN GEOFISIKAWAN adalah orang eksakta yang mempunyai keahlian untuk menyulap dengan menggunakan rumus rumit dan panjang sekali yang susah dimengerti. Hasil perhitungannya sangat teliti, tetapi dengan asumsi kabur yang didasari parameter meragukan dengan data diperoleh dari pengukuran dengan menggunakan alat yang keakuratannya masih belum pasti dan dikerjakan oleh orang-orang yang mempunyai mental tidak stabil, tetapi bertujuan mulia yaitu untuk memuaskan serta mendukung impian, ramalan, khayalan, dan hipotesis tanpa dasar dari sekelompok manusia fanatik yang menyebutkan dirinya GEOLOGIWAN. Sumber: tidak jelas
Pencarian minyak dengan cara kuno (sumber: Missouri Department of Natural Resources).
Confucius menyebut adanya sumur sedalam beberapa ratus meter pada tahun 600 SM. • Di Cina, sumur dengan kedalaman sampai sekitar 100 meter dibor pada tahun 1132. • Pada akhir abad ke-19, lapangan minyak Yenangyaung di Burma (sekarang Myanmar) memiliki lebih dari 500 sumur yang menghasilkan minyak sekitar 40.000 ton per tahun. Sumber: Hunt (1979)
Perkembangan minyak bumi di Amerika dipelopori oleh Kolonel Edwin L. Drake yang mengebor di daerah dekat Titusville, Pennsylvania, tahun 1859. • Pada tahun 1871, 700.000 ton minyak bumi atau sekitar 91% produk dunia dihasilkan dari Pennsylvania, dari sumur milik Drake. Sumber: Hunt (1979)
Edwin Laurentine Drake Sumber: Wikipedia
Pencarian minyak bumi di Indonesia telah dimulai sejak tahun 1871. Pengeboran beberapa sumur minyak bumi telah dilakukan di Jawa Barat, meskipun ternyata hasilnya nihil. • Pada tahun 1883, A.J. Zijlker, seorang administratur perkebunan di daerah Langkat, Sumatra Utara, secara kebetulan menemukan rembesan minyak bumi yang menandakan terdapatnya minyak bumi. Sumber: Departemen Pertambangan dan Energi Republik Indonesia (1995)
Zijlker memperoleh izin (konsesi) dari Sultan Langkat (Tanjung Pura). • Setelah berusaha selama dua tahun, maka pada tanggal 15 Juni 1885 Zijlker akhirnya berhasil menemukan minyak bumi dari sumur Telaga Tunggal yang ternyata cukup ekonomis untuk dieksploitasi. • Lapangan minyak ini kemudian dikenal dengan nama lapangan Telaga Said yang merupakan titik awal produksi minyak bumi di Indonesia. Sumber: Departemen Pertambangan dan Energi Republik Indonesia (1995)
1. PENDAHULUAN 1.2 SejarahPencarianMinyakBumi 1.3 SejarahEksplorasidanPenemuanMinyakBumidi Indonesia 2. LATAR BELAKANG 3. KEROGEN 3.1 Pembentukan Kerogen 3.2 Komposisi (Tipe) Kerogen 3.3 Kematangan Kerogen 3.4 PembentukanHidrokarbon 4. BIOMARKER 5. PERAN GEOKIMIA PETROLEUM DALAM EKSPLORASI HIDROKARBON DI INDONESIA 6 PENUTUP 7 UCAPAN TERIMA KASIH
Kenaikan permintaan migas dan penurunan pasokannya memacu peningkatan aktivitas eksplorasi petroleum. • Karena ternyata semakin lama pencarian migas semakin sulit, maka geologiwan merasa perlu mengerti geokimia petroleum.
Beberapa pertanyaan seperti: • Apakah komposisi petroleum? • Bagaimana terjadinya petroleum dan bagaimana mekanisme migrasinya dari batuan induk ke tempat terperangkapnya di bawah permukaan? • Bagaimana geologiwan dapat mempergunakan ilmu geokimia agar dapat menolong menemukan akumulasi migas yang komersial?
1. PENDAHULUAN 1.2 SejarahPencarianMinyakBumi 1.3 SejarahEksplorasidanPenemuanMinyakBumidi Indonesia 2. LATAR BELAKANG 3. KEROGEN 3.1 Pembentukan Kerogen 3.2 Komposisi (Tipe) Kerogen 3.3 Kematangan Kerogen 3.4 PembentukanHidrokarbon 4. BIOMARKER 5. PERAN GEOKIMIA PETROLEUM DALAM EKSPLORASI HIDROKARBON DI INDONESIA 6 PENUTUP 7 UCAPAN TERIMA KASIH
KEROGEN Material yang tidak larut di dalam pelarut biasa/umum Sejarah diagenesis dan katagenesis Kondisi alami material organik Kemampuan kerogen memproduksi migas
KEROGEN Tigahal yang harusdiperhatikandalammempelajari kerogen didalambatuaninduk: Kekayaan Tipe kerogen Kematangan
Komposisi kerogen Sumber: Waples (1985)
PANTULAN (REFLEKTANSI) VITRINIT • SEBAGAI PENGUKUR KEMATANGAN TERMAL • Padaawalnya, pantulanvitrinitdianggapsebagai parameter kematangan yang tidaktergantungataskomposisi kerogen, fasiesorganik, danprosespengendapan. • Ternyatahaldiatastidakselalubenar. Jadi, vitrinitharusdipergunakansecarahati-hatidalamserpihdanbatuansedimenlainnya (Jones dan Edison, 1979; Bostick, 1979; Price dan Barker, 1985) Sumber: Senftle dan Landis (1991)
2.0 1.5 Measured vitrinite reflectance (%) 1.0 0.5 0.5 1.0 2.0 1.5 Maximum true vitrinite reflectance (%) Lo (1993)
A proposed model for the suppression of vitrinite reflectance 0.8 0.7 0.6 0.5 Measured Ro 0.4 0.3 0.2 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 Corrected Ro HIo < 150 HIo: 150-300 HIo: 300-500 HIo > 500 Subroto dkk. (2000)
1. PENDAHULUAN 1.2 SejarahPencarianMinyakBumi 1.3 SejarahEksplorasidanPenemuanMinyakBumidi Indonesia 2. LATAR BELAKANG 3. KEROGEN 3.1 Pembentukan Kerogen 3.2 Komposisi (Tipe) Kerogen 3.3 Kematangan Kerogen 3.4 PembentukanHidrokarbon 4. BIOMARKER 5. PERAN GEOKIMIA PETROLEUM DALAM EKSPLORASI HIDROKARBON DI INDONESIA 6 PENUTUP 7 UCAPAN TERIMA KASIH
PENGENALAN BIOMARKER BIOMARKER~BIOLOGICAL MARKER~ MOLECULAR FOSSIL Peters dan Moldowan (1993) Senyawa organik kompleks yang tersusun dari unsur-unsur C, H, dan unsur lainnya yang ditemukan dalam minyak bumi, bitumen, batuan, dan sedimen yang menunjukkan sedikit atau tanpa perubahan di dalam strukturnya dari molekul organik asalnya di dalam organisme hidup.
GUNA BIOMARKER Beberapakegunaannyaantara lain: Asal material organik Kematangan Lingkunganpengendapan Kadar oksigenlingkungan Korelasi: minyak-batuanindukdanminyak-minyak Biodegradasi
GUNA BIOMARKER Beberapakegunaannyaantara lain: Kematangan Asal material organik Lingkunganpengendapan Kadar oksigenlingkungan Korelasi: minyak-batuanindukdanminyak-minyak Biodegradasi
Hubunganantara parameter kematangan biomarker danreflektansivitrinit (Ro) (Diadaptasidari Mackenzie, 1984) Ro (%) Kematangan biomarker (%) 50 0 50 0 0 0,50 Sterana bb Hopana bb 60 10 0,75 0 Moretana Hopana 22S 50 1,00 75 Sterana 20S 1,25
0.55 SHALE 0.44 0.11 COAL 0.00 250 150 50 200 100 Strachan dkk. (1989)
Lingkungan pengendapan batuan induk Cooper (1990)
19 20 18 21 29 12 22 11 13 17 25 26 28 16 14 15 1 9 30 10 2 8 27 3 7 5 6 4 Hopana 24 23
19 20 18 21 29 12 22 11 13 17 25 26 28 16 14 15 1 9 10 2 8 27 3 7 5 6 4 30-norhopana 24 23
Minyak Atshan (Irak) Waktu retensi (menit) Kromatogram massa m/z 191 menunjukkan distribusi hopana dan seri 30-norhopana. Yang diberi warna hitam adalah seri 30-norhopana. Angka 1-7 menunjukkan senyawa 30-norhopana C28-C34, G = gammaserana, x = hopanoid heksasiklik. Subroto dkk. (1992)
1. PENDAHULUAN 1.2 SejarahPencarianMinyakBumi 1.3 SejarahEksplorasidanPenemuanMinyakBumidi Indonesia 2. LATAR BELAKANG 3. KEROGEN 3.1 Pembentukan Kerogen 3.2 Komposisi (Tipe) Kerogen 3.3 Kematangan Kerogen 3.4 PembentukanHidrokarbon 4. BIOMARKER 5. PERAN GEOKIMIA PETROLEUM DALAM EKSPLORASI HIDROKARBON DI INDONESIA 6 PENUTUP 7 UCAPAN TERIMA KASIH
Mengingat bahwa kebutuhan energi semakin meningkat dengan tajam, maka selain masih mengusahakan energi fosil konvensional, pemerintah Republik Indonesia juga mencoba menggali potensi energi dari yang tidak konvensional. • Baik untuk mengeksplorasi energi fosil konvensional maupun yang bukan konvensional, ilmu geokimia ternyata sangat diperlukan. • Kegiatan ini mencakup migas konvensional dan gas tidak konvensional seperti gas biogenik, gas serpih, dan gas hidrat.
Mengingat bahwa kebutuhan energi semakin meningkat dengan tajam, maka selain masih mengusahakan energi fosil konvensional, pemerintah Republik Indonesia juga mencoba menggali potensi energi dari yang tidak konvensional. • Baik untuk mengeksplorasi energi fosil konvensional maupun yang bukan konvensional, ilmu geokimia ternyata sangat diperlukan. • Kegiatan ini mencakup migas konvensional dan gas tidak konvensional seperti gas biogenik, gas serpih, dan gas hidrat.
INDONESIA MALAYSIA N KALIMANTAN SUMATRA PAPUA SULAWESI JAVA SEA JAWA NUSA TENGGARA INDIAN OCEAN Study areas STUDI GAS BIOGENIK (Subroto dkk., 2004, 2009)
TEMPERATURE-SEDIMENTATION RATE OVERLAY Subroto dkk. (2004, 2009)
Sedimen Plio-Pleistosen yang mana? • Tektonik, volkanik, dan sistem delta. • Tektonik: posisinya di “depan” jalur tektonik aktif, misalnya cekungan di sebelah timur dan barat sesar Lengguru, Papua, Cekungan Salawati (berhubungan dengan sesar Sorong), Memberamo (sesar naik Papua), dan Tomori (sesar Banggai-Sula). • Posisinya di busur depan dan belakang di rangkaian Pulau Sumatra, Pulau Jawa, Kepulauan Nusa Tenggara, dan lengan utara Sulawesi. • Sedimen tebal yang terbentuk di muara sungai besar di daerah sistem delta, misalnya di muara Sungai Indragiri (Sumatra Utara), Batanghari (Jambi dan Sumatra Tengah), Musi (Sumatra Selatan), Kapuas (Kalimantan Barat), Barito (Kalimantan Selatan), dan Sesayap (Tarakan).
Sedimentary basins in Indonesia where their sedimentation processes may lead to biogenic gas formation (Subroto et al., 2004, 2009) INDONESIA MALAYSIA N KALIMANTAN SUMATRA SULAWESI PAPUA PAPUA JAVA SEA JAWA INDIAN OCEAN NUSA TENGGARA Katz’s study (1995) This study Katz and this study
1. PENDAHULUAN 1.2 SejarahPencarianMinyakBumi 1.3 SejarahEksplorasidanPenemuanMinyakBumidi Indonesia 2. LATAR BELAKANG 3. KEROGEN 3.1 Pembentukan Kerogen 3.2 Komposisi (Tipe) Kerogen 3.3 Kematangan Kerogen 3.4 PembentukanHidrokarbon 4. BIOMARKER 5. PERAN GEOKIMIA PETROLEUM DALAM EKSPLORASI HIDROKARBON DI INDONESIA 6 PENUTUP 7 UCAPAN TERIMA KASIH
Ilmu geokimia petroleum masih merupakan ilmu yang sangat diperlukan dalam eksplorasi migas di Indonesia. • Ilmu geokimia terus berkembang pemodelan cekungan (basin modelling) berbasis geokimia. • Peran ilmu geokimia menjadi lebih signifikan. “Jika di masa lampau untuk suatu pengeboran migas di Indonesia boleh saja dilakukan hanya dengan justifikasi ilmu geologi-geofisika, • maka sekarang keikutsertaan ilmu geokimia sudah menjadi keharusan!”.
1. PENDAHULUAN 1.2 SejarahPencarianMinyakBumi 1.3 SejarahEksplorasidanPenemuanMinyakBumidi Indonesia 2. LATAR BELAKANG 3. KEROGEN 3.1 Pembentukan Kerogen 3.2 Komposisi (Tipe) Kerogen 3.3 Kematangan Kerogen 3.4 PembentukanHidrokarbon 4. BIOMARKER 5. PERAN GEOKIMIA PETROLEUM DALAM EKSPLORASI HIDROKARBON DI INDONESIA 6 PENUTUP 7 UCAPAN TERIMA KASIH