CARA TERDAPATNYA MINYAK DAN GAS BUMI IV.1 PENDAHULUAN
IV.2 URAIAN MATERI PEMBELAJARAN
IV.2.2 MINYAKBUMI DALAM KERAK BUMI
Minyakbumi dalam kerak bumi biasanya didapati dalam lapisan berpori. Dari segi jumlah maka bisa ditemukan sebagai jejak-jejak (minor occurrences) dan juga ditemukan sebagai suatu akumulasi. Sebenarnya minyakbumi atau hidrokarbon didapatkan pada berbagai macam formasi atau lapisan sebagai tanda-tanda minyak atau hidrokarbon dalam jumlah sedikit (minor showing). Tanda itu biasanya ditemukannya minyak bersama-sama dengan air terutama air asin. Terkadang juga minyakbumi ditemukan didalam lapisan yang bukan reservoir misalnya pada lapisan serpih atau batuan lainnya.
Tanda-tanda minyak yang dalam jumlah sedikit biasanya didapat pada saat melakukan pemboran, dan ini mengandung arti penting bahwa lapisan tempat terdapatnya tanda-tanda itu paling tidak pernah mengandung minyak. Atau ada kemungkinan besar lubang bor yang menembus lapisan yang mengandung minyak sedikit itu terdapat didekat atau pinggiran suatu akumulasi minyak yang penting.
Adanya tanda-tanda minyak yang sedikit atau bisa menunjukkan adanya akumulasi yang komersil bisa diteliti lebih lanjut dari lumpur pemboran dan dari serbuk pemboran. Suatu lapisan reservoir yang mengandung minyak dapat disebut komersil jika dari lapisan tersebut minyak dapat diproduksikan secara menguntungkan. Hal ini ditentukan oleh berbagai factor ekonomi dan geologi.
IV.2.2.1 KEADAAN DAN CARA TERDAPATNYA MINYAKBUMI DALAM RESERVOIR
Berbicara mengenai keberadaan minyakbumi dalam kerak bumi tentu saja tidak lepas dari apa yang disebut dengan reservoir minyak. Suatu akumulasi minyak selalu terdapat di dalam suatu reservoir. Suatu reservoir haruslah tertutup pada bagian atas dan pinggirnya oleh lapisan penutup dan
daripada suatu tempat fluida tetapi karena hokum hidrostatika dank arena asosiasinya dengan air maka bentuk wadah ini tidaklah terbuka ke atas tetapi terbuka ke bawah. Bentuk perangkap yang terbuka ke bawah ini bisa dengan berbagai macam cara yakni :
Terbuka seluruhnya ke bawah sebagaimana didapatkan pada perangkap struktur misalnya pada sumbu antiklin
Setengah terbuka ke bawah misalnya suatu perangkap stratigrafi dimana hanya sebagian saja dari bagian bawah perangkap tersebut terbuka Tertutup sama sekali misalnya jika batuan reservoir sangat terbatas penyebarannya sehingga berbentuk suatu lensa.
Batas bawah suatu akumulasi minyak tentu merupakan suatu permukaan air yang mendorong minyak ke atas dan memojokkan minyak tersebut untuk tetap berada dalam perangkap. Meskipun sifat komersil sangat tergantung pada kondisi ekonomi serta kemajuan teknologi namun beberapa factor geologi juga sangat menentukan ekonomis tidaknya suatu akumulasi minyakbumi. Faktor-faktor geologi tersebut antara lain :
Tebal lapisan reservoir, makin tebal tentu makin besar pula kemungkinan untuk mendapatkan produksi yang besar sehingga kolom minyak yang akan didapatkan juga menjadi lebih besar
Tutupan (closure), berlaku untuk perangkap struktur. Disini tutupan berarti kolom minyak maksimal yang mungkin didapatkan dalam suatu perangkap. Jika tutupan itu rendah atau sangat terbatas maka jumlah minyak yang terkumpul juga sangat terbatas.
Penyebaran batuan reservoir. Jika batuan reservoir terbatas pada bagian kecil perangkap maka hal ini tidak terlalu menguntungkan untuk terdapatnya akumulasi yang sifatnya komersil
Porositas dan permeabilitas efektif, kedua sifat ini merupakan hal yang sangat penting bahkan merupakan sifat khas dari batuan reservoir. Besar kecilnya porositas menentukan besar kecilnya jumlah cadangan, sedangkan besar kecilnya permeabilitas menentukan besar kecilnya jumlah minyak yang dapat dikeluarkan.
Selain apa yang telah diuraikan maka unsure lain yang juga mempengaruhi ada tidaknya minyakbumi adalah migrasi, waktu igrasi,
Keadaan dalam reservoir dapat diketahui berdasarkan pada beberapa interpretasi daripada :
Fluida yang diperoleh dari inti pemboran Contoh fluida dari dasar pemboran
Contoh fluida dari permukaan sumur yang sedang diproduksikan Studi sejarah produksi dari satu atau lebih sumur misalnya
penurunan tekanan reservoir, peningkatan atau penurunan produksi. Dalam menginterpretasi dan mengevaluasi semua data tentu saja dapat menimbulkan berbagai persoalan misalnya perbedaan temperature permukaan dan reservoir, terjadinya berbagai pengotoran dan reaksi lainnya yang timbul karena semua perubahan tersebut. Namun dari semua data hubungan fluida di dalam reservoir dapat diperkirakan secara meyakinkan dan yang penting diantaranya adalah mengenai penyebaran air, minyak dan gas di dalam reservoir tersebut. Dan tak kalah pentingnya untuk diketahui adalah peranan air terutama sifat dari air formasi.
Penyebaran vertical daripada air, gas dan minyak ditentukan oleh sifat fasa tersebut, antara lain :
Berat jenis, ini sangat dipengaruhi oleh kadar garam yang terlarut didalamnya. Susunan kimia zat terlarut sangat mempengaruhi berat jenis air. Berat jenis air formasi berkisar dari nilai 1,0 untuk air yang sangat tawar sampai 1,140 untuk air formasi yang mengandung 210.000 ppm garam. Berat jenis minyakbumi dapat berkisar dari 0,6 – 1,0 biasanya kurang dari 1,0. Berat jenis (specific gravity) gas biasanya dinyatakan sebagai perbandingan terhadap kerapatan jenis (density) udara. Berat jenis gas berkisar 0,061 – 0,965. Berat jenis gas jauh lebih kecil dari minyakbumi.
Daya larut masing-masing fluida/gas
Gas dapat larut dalam air dan daya larut gas rata-rata 20 kaki kubic setiap barrel pada tekanan 5000 psi. Daya larut gas dalam minyakbumi lebih besar lagi dan biasanya berkisar dari beberapa kaki kubik sampai ribuan kaki kubik untuk setiap barrel. Daya larut gas dalam minyak ataupun air sangat tergantung daripada tekanannya, lebih besar tekanan lebih besar pula daya larutnya sampai dicapai suatu titik penjenuhan.
Sebagai akibat sifat masing-masing jenis fluida maka pada umumnya dalam reservoir terdapat suatu stratifikasi daripada air, minyak dan gas. Kapilaritas, besaran tekanan kapiler tergantung dari tegangan permukaan dan juga dari pelengkungan bidang permukaannya. Derajat pelengkungan daripada permukaan lengkung tersebut tergantung dari besar kecilnya pori batuan dan juga dari jenis fluida yang ada.Tekanan kapiler didapatkan jika dua fluida yang tidak dapat larut berada dalam persentuhan, hubungan tekanan kapiler ini dinyatakan dalam pengertian tegangan permukaan, sudut sentuh dan radius daripada pipa kapiler.
r Pc 2.cos
dimana Pc= tekanan kapiler ɤ = tegangan permukaan
ɵ = sudut kontak permukaan air-minyak r = radius efektif pipa kapiler
Dalam keadaan pori jenuh air dan adanya tekanan kapiler maka untuk dapat masuknya gas atau minyak ke dalam pori-pori diperlukan suatu tambahan tekanan yang dinamakan tekanan masuk (entry pressure) dan tekanan penggeseran (displacement pressure).
Penjenuhan masing-masing fluida dalam batuan reservoir, di dalam suatu reservoir jarang sekali minyak terdapat 100 % menjenuhi lapisan reservoir.Biasanya air terdapat sebagai interstitial water yang berkisar dari beberapa persen sampai kadang-kadang lebih dari 50 % tetapi biasanya antara 10 – 30 %. Besarnya penjenuhan air didalam reservoir minyak menentukan dapat tidaknya lapisan minyak itu diproduksikan. Penjenuhan air dinyatakan sebagai Sw (water saturation). Jika Sw lebih besar dari 50 % minyak masih dapat keluar akan tetapi pada umumnya harus lebih kecil dari 50 %.
Tekanan reservoir minyak dan gas bumi terutama ditentukan oleh kedalamannya, makin dalam makin tinggi temperaturnya. Dilain fihak nilai dari temperature ini ditentukan oleh gradient panasbumi. Gradien panasbumi didefinisikan sebagai perbandingan antara temperature formasi dikurang dengan temperature permukaan tahunan rata-rata dibagi dengan kedalaman.