Slide Dasar dasar panas bumi

DASAR PANASBUMI

Nugroho Budi R.



Geo

= Bumi



Thermal

= Panas

Geothermal / Panasbumi



“Energi

yang secara alami berasal dari panas yang

dihasilkan

bumi”

UU no 27 tahun 2008



465 Juta

321 miliar

barel 1,2 % 5 miliar

500 juta

barel 10 tahun habis

Gas bumi 507 TSCF 3,3 % 90 TSCF 3 TCF 30 tahun habis

Panas bumi 27 GW 40% 2305 MW 807 MW 30 tahun ++

Pemanfaatan Tidak Langsung

yaitu memanfaatkan energi panas bumi untuk pembangkit listrik

Pemanfaatan Langsung

Kota Reykjavik Iceland,

http://geothermal.marin.org/index.html

Earth



The heat from the earth's core continuously flows outward. It

transfers (conducts) to the surrounding layer of rock, the

mantle. When temperatures and pressures become high

enough, some mantle rock melts, becoming magma. Then,

because it is lighter (less dense) than the surrounding rock, the

magma rises (convects), moving slowly up toward the earth's

crust, carrying the heat from below.

fumaroles hot springs

 Fumarole adalah lubang kecil yang memancarkan uap panas kering (dry steam) atau uap panas yang mengandung butiran-butiran air

(wet steam). Apabila uap tersebut mengandung gas H₂S maka

manifestasi permukaan tersebut disebut Solfatar. Fumarole yang

memancarkan uap dengan kandungan asam boric tinggi umumnya disebut Soffioni.

 Geyser didefinisikan sebagai mata air panas yang menyembur ke udara secara intermitent (pada selang waktu tak tentu) dengan ketinggian air sangat beraneka ragam, yaitu dari kurang dari satu

meter hingga ratusan meter. Geyser merupakan manifestasi

 Silika sinter adalah endapan silika di permukaan yang berwarna keperakan. Silika sinter merupakan manifestasi pernukaan dari sistim panasbumi yang didominasi air. Endapan ini dapat digunakan sebagai indikator yang baik bagi keberadaan reservoir bersuhu >175 0_C.

 Travertin adalah jenis karbonat yang diendapkan di dekat atau permukaan; ketika air meteorik yang sedang bersirkulasi mengalami pemanasan oleh magma dan bereaksi dengan batuan karbonat. Biasanya terbentuk sebagai timbunan/gundukan di sekitar mata air panas, dapat digunakan sebagai indikator reservoir panas bumi termperatur rendah.



Kajian geologi

menyelidiki sistem vulkanis, struktur

geologi, umur batuan, jenis dan tipe batuan ubahan

dalam kaitannya dengan sistem panas bumi.



Kajian geokimia

menyelidiki tipe dan tingkat maturasi

air, asal mula air panas, model hidrologi dan sistem

fluidanya.



Kajian geofisika

menyelidiki parameter fisis batuan dan

struktur bawah permukaan sistem panas bumi.

METODA EKSPLORASI PANAS BUMI GEOLOGI

TARGET

1. MODEL GEOLOGI & VULKANISME

2. MODEL HIDROTERMAL / PANASBUMI

3. MENENTUKAN DAERAH PROSPEK

METODE SURVEI

1. PENJAJAGAN (REKONESAN)

2. STUDI GEOLOGI REGIONAL

3. GEOLOGI FOTO

4. PEMETAAN GEOLOGI VULKANOSTRATIGRAFI (1 : 25.000)

5. PEMETAAN ALTERASI (1 : 10.000)

6. PEMETAAN HIDROGEOLOGI

7. STUDI GEOKRONOLOGI DAN EVOLUSI MAGMATIK

8. BOR DANGKAL / “AUGER”

KENDALA

PELAKSANAAN LAPANGAN .

ANALISIS LABORATORIUM PERSIAPAN

.studi literatur

.analisis peta topografi .analisis foto udara .analisis citra satelit

.pengamatan singkapan .analisis profil

.ploting data

.pengambilan contoh batuan

.petrografi, XRD, PIMA, dating

PETA GEOLOGI/LAPORAN ANALISIS STUDIO/



Sumber daya panas bumi

adalah besarnya potensi panas bumi yang ditentukan dengan dasar estimasi parameter terbatas, untuk dibuktikan menjadi potensi cadangan.



Cadangan panas bumi

adalah jumlah kandungan panas bumi yang tersimpan di bawah permukaan dan diestimasikan

dengan ilmu-ilmu kebumian, kelistrikan yang dapat

Sumber Daya

(resources)

Cadangan

(reserve)

Kelas Potensi Energi Panas Bumi

Spekulatif

(Speculative)

Hipotetis

(Hypothetic)

1)

Kelas sumber daya

spekulatif

adalah kelas sumber daya yang estimasi potensi energinya didasarkan pada studi literatur serta penyelidikan pendahuluan.

2)

Kelas sumber daya

hipotetis

adalah kelas sumber daya

yang estimasi potensi energinya didasarkan pada hasil

1)

Kelas cadangan terduga

adalah kelas cadangan yang

estimasi

potensi

energinya

didasarkan

pada

hasil

penyelidikan rinci.

2)

Kelas cadangan mungkin

adalah kelas cadangan yang

estimasi

potensi

energinya

didasarkan

pada

hasil

penyelidikan rinci dan telah diidentifikasikan dengan bor

eksplorasi (wildcat) serta hasil prastudi kelayakan.

3)

Kelas cadangan terbukti

adalah kelas cadangan yang

estimasi

potensi

energinya

didasarkan

pada

hasil

penyelidikan

rinci, diuji dengan sumur eksplorasi,

deliniasi

dan

pengembangan

serta dilakukan

studi

Klasifikasi Tingkat

Penyelidikan Metoda/Kegiatan Keluaran

Sumber Daya

Spekulatif

I. Penyelidikan

Pendahuluan

Studi literatur dan tinjauan

lapangan

1. Peta geologi tinjau dan sebaran

manifestasi

2. Suhu fluida di permukaan

3.Suhu bawah permukaan

(estimasi)

4. Potensi sumber daya spekulatif

Sumber Daya Hipotetis

Penyelidikan Pendahuluan

Lanjutan

Geologi (skala 1:25.000)

1. Geokimia

2. Geofisika (Pemetaan) 3. Geohidrologi & hidrologi

(tidak dilakukan rinci)

1. Peta geologi pendahuluan 2. a) Peta anomali unsur kimia

b) Tipe fluida dan c) Sistem panas bumi

3. Peta geofisika (grav, magnet) 4. Peta hidrogeologi

5. Potensi sumber daya hipotetis

MATRIKS KLASIFIKASI POTENSI ENERGI PANAS BUMI

Klasifikasi Tingkat

Penyelidikan Metoda/Kegiatan Keluaran

Cadangan

b. bawah permukaan

2. Geokimia :

a. permukaan

b. bawah permukaan

3. Geofisika :

a. pemetaan

b. Pendugaan

c. logging (landaian suhu) 4. Pengeboran Landaian Suhu

(tidak menjadi syarat penghitungan potensi)

1. a) Peta geologi rinci

b) Peta zona ubahan 1 peta

c) Peta struktur geologi

d) Peta identifikasi bahaya geologi (tambahan) e) Penampang batuan sumur landaian suhu

(tambahan)

2. a) Peta anomali kimia

b) Model hidrologi/ Peta zonasi hidrologi

3. a) Peta anomali dan penampang tegak

pendugaan sifat fisis batuan

b) Sifat fisis batuan dan fluida sumur landaian suhu (tambahan)

4. Sumur Landaian suhu (tambahan)

5. Model panas bumi tentatif

6. Saran lokasi titik bor landaian suhu

(tambahan)

7. Potensi Cadangan Terduga

Catatan : pada tahapan penyelidikan rinci ini dilakukan survei 3G sehingga dapat dideliniasi daerah prospek dan dimensi reservoir

MATRIKS KLASIFIKASI POTENSI ENERGI PANAS BUMI

Klasifikasi Tingkat Penyelidikan Metoda/Kegiatan Keluaran

Cadangan

Mungkin

IV.

Pengeboran Eksplorasi

1. Pengeboran eksplorasi (wild

cat₎

2. Geologi

3. Pengujian sumur (geokimia,

geofisika)

1. Sumur eksplorasi

2. a) Model geologi bawah

permukaan

b) Zona ubahan

3. Sifat fisis dan kimia sumur

4. Model panas bumi tentatif

5. Potensi sumur eksplorasi

V. Prastudi Kelayakan Evaluasi potensi 1. a) Potensi cadangan mungkin

b) Pemanfaatan langsung atau

tidak langsung

2. Rencana pengembangan

MATRIKS KLASIFIKASI POTENSI ENERGI PANAS BUMI

Klasifikasi Tingkat Penyelidikan Metoda/Kegiatan Keluaran

VI.

Pengeboran Delineasi

1. Pengeboran eksplorasi

tambahan

2. Pengujian sumur

1. Sumur delineasi

2. Model panas bumi

3. Potensi sumur

4. Karakteristik reservoir

Cadangan

Terbukti

VII.

Studi Kelayakan

1.Evaluasi cadangan

(simulasi)

2.Perancangan Teknis

1. Potensi cadangan terbukti

2.a) Rancangan sumur produksi dan

injeksi

b) Rancangan pemipaan sumur produksi

c) Rancangan sistem pembangkit listrik

3. Layak atau tidak layak untuk

dikembangkan

VIII.

Pengeboran

Pengembangan

1. Pengeboran sumur

pengembangan

2. Pengujian sumur

1. Sumur pengembangan

2. Kapasitas produksi lapangan panas

bumi (ton/jam)

MATRIKS KLASIFIKASI POTENSI ENERGI PANAS BUMI



PLTP: 7 lokasi

 SPB berdasarkan fluida yang terlibat :

 SPB vulkanik (ada pengaruh fluida magmatik).  SPB hidrotermal (ada air meteorik).

 SPB vulkanik hidrotermal (fluida campuran meteorik dan fluida magmatik).

 SPB berdasarkan temperatur/entalphi (Hochstein, 2000) :  Low Entalphi = <125 o_C

 Medium entalphi = 125-225 o_C

 High Entalphi = >225 o_C

 SPB berdasarkan fluida :

 Dominasi air (Awibengkok-G. Salak, Dieng).

 Dominasi uap (e.g Kamojang, Darajat, Larderello).

 Dua fasa (e.g Wayang Windu, sebagai transisi dari dominasi air ke uap).

 SPB lainnya :

 SPB geopressure (memanfaatkan tekanan tinggi dalam formasi batuan sedimen).

a. Sistem Hidrotermal Konvektif b. Sistem Panas bumiGeopressured

c. Sistem Panas Bumi Sedimentary d. Sistem Panas Bumi Hot dry rock (a)

(b)

(d)

Tipe Sistem Geothermal (John W. Lund, 2007)

(e) (c)

Batuan Radioaktif

Hydrothermal Reservoirs: consists of heated water and/or steam stored in

permeable rock at depths reachable by commercial drilling , typically less

than 4 km (Subir K. Sanyal, 2005)

 Pada dasarnya sistim panas bumi jenis hidrothermal 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.

 Adanya suatu sistim hidrothermal di bawah permukaan sering kali ditunjukkan oleh adanya manifestasi panasbumi di permukaan (geothermal surface manifestation), seperti mata air panas, kubangan lumpur panas (mud pools), geyser dan manifestasi panasbumi lainnya.

There are four main conditions for the existence of a geothermal reservoir :

1. A heat source: This heat source can be a magmatic body (> 600

°C) as well as the normal geothermal gradient of the earth as in the case of low-temperature geothermal sources.

2. A heat carrier: This carrier is generally the rainwater seeping the deeper section of the earth.

3. A porous and permeable (fractured) reservoir rock.

Topografi datar

• Berhubungan dengan gunungapi maar.

• Sumber panas adalah magma asam.

• Manifestasi permukaan yang berbeda terletak saling berdekatan.

Topografi tinggian

• Berhubungan dengan gunungapi strato.

• Sumber panas adalah magma intermediet.

Sistem tersimpan (storage system) = tertutup

• Air tersimpan dalam akuifer dan terpanaskan di tempat

• Tidak ada gejala di permukaan

• Gradien tekanan : hidrostatik + unsur litostatik/tektonik =

geopressure

• Terdapat lapisan penutup atau impermeabel.

Sistem berputar (cyclic system) = terbuka

• Air (permukaan) masuk, terpanaskan dan muncul kembali ke permukaan

• Akibat adanya sumber panas di dalam (e.g. magma) = konfeksi fluida

• Akibat gravitasi = adanya gejala artesis

• Gradien tekanan : hidrostatik atau hidrodinamik = hydropressure

TEMPERATUR

RESERVOIR

RESERVOIR TEMPERATURE IN A NUMBER OF

GEOTHERMAL FIELDS

Lapangan Negara Temp. (o_C)

Krafla Iceland 300-350

Laugarnes Iceland 130

Laugaland Iceland 80-100

Nesjavellir Iceland 300-400

Svartsengi Iceland 240

Larderello Italy 240

Olkari Kenya 300

Cerro Prieto Mexico 280-340

Broadlands NZ 270

Wairakei NZ 270

BacMan Phillipines 300-320

Tongonan Phillipines 300-350

The Geyser USA 240

Baca USA 270

RESERVOIR CHARACTERISTIC IN A NUMBER OF IDENTIFIED GEOTHERMAL RESERVOIRS IN INDONESIA

Field Province Type of Reservoir Temp. (o_C)

Kamojang1) _{West Java Vapor Dominated 245}o_C

Darajat1) _{West Java Vapor Dominated 245}o_C

Lahendong1) _{North Sulawesi Water Dominated 260 - 330}o_C

Salak1) _{West Java Water Dominated 240 - 310}o_C

Sibayak1) _{Morth Sumaters Water Dominated 240- 275}o_C

Dieng1) _{Centra java Water Dominated 280- 330}o_C

Sarulla1) _{North Sumatera Water Dominated 250- 270}o_C

Karaha Bodas1) _{West Java Water Dominated 230 - 245}o_C

Ulubelu2) _{Lampung (Sumatera) Water Dominated 280}o_C

Lumut Balai2) _{South Sumatera Water Dominated 260}o_C

• Geothermal reservoirs containing fluids is highly fractured and mostly of volcanic type.



Lengkapilah file

“Classification of Geothermal System

in Indonesia”

:



Potential ?



Geothermal System ?



Explanation ?



Referensi Paper : Manfred P. Hochstein and Sayogi

Sudarman

“History of Geothermal Exploration in

Indonesia From 1970 To 2000”

.

Thank You

Terima Kasih

Kancah

Ciater

 Reservoar - a porous or fractured body of rock carrying cold or hot water.

 Fumarole - a flow of steam from the ground. Fumaroles can be weak

or strong, noisy and superheated (temperature above boiling).

 Solfatara - a natural volcanic steam vent in which sulfur gases are the dominant constituent along with hot water vapour

 Hot spot - a relatively small area of a plate heated by a rising plume of magma from deep within the mantle which produces local volcanic activity over a long time period.

 Hydrothermal alteration is a general term embracing the mineralogical, textural, and chemical response of rocks to a changing thermal and chemical environment in the presence of hot water, steam, or gas (Henley and Ellis, 1983.

Summary of temperature ranges for common aluminosilicate minerals.

 Siliceous sinter deposits  are common to many high-temperature hydrothermal areas. The mound-like or terraced deposits are associated with boiling hot springs and serve as excellent indicators of the presence of hydrothermal reservoirs with temperatures of >175°C.

 Travertine  Meteoric water, heated either around magma bodies or

during deep circulation along faults, reacts with carbonate rocks and liberates CO₂ . The hot waters are subsequently cooled as they mix with cooler groundwater and reach chemical equilibrium with the aquifer rocks at ~70°C (Bargar, 1978). If the water reaches the

ground surface through fractures, CO₂ escapes and the water

becomes supersaturated with CaCO₃ ; precipitation of the carbonate

forms travertine near or above the ground surfaceournier and Rowe,

1966). Travertine deposits are indicators of low-temperature