BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Eksplorasi dan eksploitasi hidrokarbon di area Selat Madura, Cekungan Jawa Timur secara umum memiliki fokus pada sedimen batuan karbonat berumur Pliosen dari Formasi Mundu (Triyana, dkk., 2010). Sejalan dengan keberhasilan eksplorasi dan eksplorasi batuan karbonat Formasi Mundu, lapangan-lapangan gas dan minyak di area Selat Madura sudah berada dalam tahap penurunan laju produksi, sehingga kegiatan eksplorasi diperlukan untuk menggantikan cadangan yang diperkirakan akan habis dalam lima tahun ke depan (Nuryoko, 2017, komunikasi pribadi). Area Selat Madura masih terdapat prospek-prospek dari formasi yang lebih tua yaitu Formasi Kujung yang berumur Oligosen – Miosen dan Formasi Ngimbang yang berumur Eosen Akhir (Andearto dan Syam, 2010). Pengeboran sumur eksplorasi pada tahun 1973 (Arosbaya-1) telah berhasil dilakukan dalam upaya pencarian hidrokarbon di kedua formasi tersebut. Hasil pengeboran tersebut menjadi bukti bahwa Formasi Kujung lebih berpotensi sebagai target pencarian hidrokarbon dengan bukti ditemukannya 42 BOPD, 1,2-0,97 MMSCPD gas, dan 8,1 MMCFPD kondensat (Andrearto dan Syam, 2010).
Kegiatan eksplorasi potensi cadangan hidrokarbon yang masih tersimpan dan potensial di Selat Madura harus terus dilakukan, termasuk mengupayakan pencarian cadangan hidrokarbon pada formasi yang lebih dalam seperti Formasi Kujung. Kegiatan ini adalah upaya mempertahankan keseimbangan antara pemasokan dan permintaan domestik hidrokarbon untuk keperluan industri dan rumah tangga. Pencarian cadangan hidrokarbon dilakukan dalam beberapa tahapan. Tahapan yang paling awal dilakukan adalah penilaian resiko yang menilai probabilitas dari keempat komponen sistem petroleum, salah satunya reservoir (Otis dan Schneidermann, 1997). Studi ini termasuk dalam salah satu penilaian resiko terhadap kondisi reservoir.
1.2Masalah Penelitian
Formasi Kujung adalah formasi batuan karbonat yang berumur Oligosen – Miosen Awal di Sub-cekungan Madura Selatan, Selat Madura. Perkembangan stratigrafi dan persebaran kondisi paleogeografi pada reservoir berumur Oligosen – Miosen menjadi hal yang diperlukan untuk meninjau litofasies yang akan terbentuk yang secara langsung akan berkaitan dengan potensi kualitas reservoirnya sebelum dilakukan eksplorasi lebih lanjut. Terlebih lagi, formasi ini telah tertimbun dalam cekungan hingga lebih dari 2.500 m pada hari ini, sehingga proses diagenesis tentunya memiliki peran dalam mengontrol kualitas reservoirnya dan risiko eksplorasi lebih lanjut sehingga diperlukan studi evaluasi diagenesis yang dapat menjadi pertimbangan sebagai faktor geologi yang berpengaruh dalam eksplorasi di Formasi Kujung.
Permasalahan ini dapat menimbulkan beberapa pertanyaan sebagai berikut;
1. Bagaimana perubahan stratigrafi batuan berumur Oligosen – Miosen secara vertikal di Selat Madura, Cekungan Jawa Timur?
2. Bagaimana konfigurasi cekungan di umur Miosen Awal?
3. Apa sajakah litofasies batuan karbonat Oligosen – Miosen dan bagaimana perkembangannya secara vertikal di salah satu lapangan?
4. Apa sajakah fitur diagenesis yang terekam dan perkembangan sejarah diagenesis batuan karbonat Oligosen – Miosen hingga sekarang?
5. Bagaimana pengaruh diagenesis dan fasies terhadap kualitas reservoir batuan karbonat Oligosen – Miosen di Selat Madura?
6. Bagaimana nilai prediksi porositas batuan karbonat Oligosen – Miosen di Selat Madura pada kondisi sekarang?
1.3Tujuan Penelitian
Penelitian tugas akhir ini memiliki tujuan sebagai berikut:
1. Mengetahui perubahan stratigrafi batuan berumur Oligosen – Miosen secara vertikal di Selat Madura, Cekungan Jawa Timur.
3. Mengetahui ragam litofasies batuan karbonat Oligosen – Miosen dan perkembangannya secara vertikal di lapangan J.
4. Mengetahui fitur diagenesis dan sejarah diagenesis batuan karbonat Oligosen – Miosen di lapangan J.
5. Mengetahui pengaruh diagenesis dan fasies terhadap kualitas reservoir batuan karbonat berumur Oligosen – Miosen di Selat Madura dengan contoh kasus di lapangan J.
6. Mengetahui nilai prediksi porositas batuan karbonat Oligosen – Miosen di Selat Madura, Cekungan Jawa Timur pada kondisi sekarang.
1.4 Batasan Masalah
Pembatasan masalah dalam penelitian tugas akhir ini dibuat untuk memfokuskan topik yang diteliti agar pembahasan yang dibuat akan maksimal dan tepat sasaran. Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut; 1. Penelitian ini mencakup wilayah Selat Madura, termasuk di dalamnya adalah
blok Sampang dan Madura Offshore yang dioperasikan oleh Santos (Sampang) Pty Ltd.
2. Sumur-sumur yang diteliti adalah sumur-sumur yang menembus Formasi Kujung di wilayah Selat Madura dan memiliki data laporan sumur dan biostratigrafi.
3. Penentuan fasies karbonat, fitur diagenesis dan sejarah diagenesis batuan karbonat Oligosen – Miosen berdasarkan deskripsi inti batuan yang diintegrasikan dengan analisis petrografi dan hanya dilakukan di lapangan J yang memiliki ketersediaan data yang cukup representatif sebagai pendekatan kondisi fasies dan diagenesis batuan karbonat di Selat Madura.
4. Peninjauan kualitas reservoir berdasarkan analisis rutin inti batuan dan deskripsi petrografi di lapangan J.
5. Peta struktur kedalaman yang digunakan merupakan peta struktur kedalaman pada kondisi sekarang.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian tugas akhir ini memiliki manfaat masing-masing untuk ketiga pihak yang terlibat dalam penelitian ini; peneliti, institusi dan dunia industri minyak dan gas bumi. Manfaat penelitian adalah sebagai berikut:
1. Manfaat untuk peneliti
Penelitian ini dijadikan sebagai penelitian tugas akhir peneliti yang menjadi syarat untuk menyelesaikan studi S-1 di Teknik Geologi Universitas Diponegoro. Selain itu, penelitian ini melatih membangun pola pikir peneliti dan memperdalam ilmu pengetahuan geologi, khususnya dalam ilmu batuan karbonat dan perannya dalam industri minyak dan gas bumi.
2. Manfaat untuk institusi pendidikan
Penelitian ini dapat memberikan gambaran dan informasi mengenai kondisi geologi reservoir karbonat berumur Oligosen – Miosen, Cekungan Madura Selatan, yang meliputi tekstur pengendapan, organisme, jenis porositas, sikuen stratigrafi, fasies karbonat dan lingkungan pengendapan yang didapat melalui metode deskriptif dan metode analisis penelitian ini. Selain itu, penelitian ini akan dipublikasikan di lingkungan institusi dan website universitas sehingga penelitian ini dapat menjadi referensi bagi peneliti selanjutnya yang akan melakukan penelitian yang berkaitan dengan tema atau lokasi ini.
3. Manfaat untuk dunia industri minyak dan gas bumi
Penelitian ini diharapkan akan memberikan gambaran kondisi geologi dan kualitas reservoir batuan karbonat yang berumur Oligosen – Miosen yang dapat memberikan wawasan baru dalam memahami kondisi reservoirnya. Peta persebaran kualitas reservoir dapat menjadi rekomendasi untuk dunia industri migas dalam melakukan kegiatan eksplorasi minyak dan gas.
1.6 Lokasi dan Waktu Pelaksanaan Penelitian
Penelitian Tugas Akhir dilaksanakan di kantor pusat Santos (Sampang) Pty Ltd., Menara Perkantoran Ratu Plaza Lantai 4, Senayan, Jakarta Pusat selama tiga bulan, dimulai pada tanggal 3 April 2017 sampai dengan 30 Juni 2017 Lokasi
penelitian berada di area lepas pantai Selat Madura, Cekungan Jawa Timur (Gambar 1.1), termasuk di dalamnya adalah Blok Madura Offshore dan Blok Sampang yang dioperasikan oleh Santos (Sampang) Pty Ltd. Secara geografis, daerah penelitian berada di lepas pantai Selat Madura, daerah penelitian berada di sebelah timur Cekungan Jawa Timur.
Gambar 1.1 Lokasi penelitian
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. BAB I PENDAHULUAN
Bab pendahuluan berisi latar belakang penelitian, permasalahan, tujuan penelitian, batasan masalah, tempat dan waktu penelitian, sistematika penulisan dari laporan penelitian Tugas Akhir, dan informasi penelitian terdahulu.
2. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Bab tinjauan pustaka berisi teori-teori dasar yang berhubungan dengan penelitian, seperti, tatanan tektonik dan stratigrafi Cekungan Jawa Timur, konsep penentuan umur batuan dan lingkungan pengendapan berdasarkan data biostratigrafi, konsep penentuan identifikasi tipe diagenesis batuan karbonat, konsep seismik refleksi dan interpretasi fasies dan sekuen stratigrafi seismik, konsep lingkungan diagenesis dan pengontrol diagenesis batuan karbonat
3. BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Bab metodologi penelitian menjelaskan mengenai metode yang digunakan dalam penelitian, meliputi alat dan bahan penelitian, metode penelitian yang digunakan, tahapan penelitian, hipotesis penelitian.dan diagram alir penelitian.
4. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN
Bab ini menjelaskan tentang hasil pengolahan data dan analisis serta pembahasannya. Hasil akhirnya merupakan pembahasan mengenai penentuan umur dan lingkungan pengendapan Oligosen – Miosen dengan data biostratigrafi, fasies penyusun batuan karbonat Oligosen – Miosen dari data inti batuan (core) dan petrografi, pembahasan mengenai analisis dan interpretasi data seismik mengenai fasies pengendapan dan sekuen stratigrafi, pembahasan model pengendapan dan peta paleogeografi Oligosen – Miosen, perkembangan cekungan Selat Madura Oligosen – Miosen, pembahasan diagenesis dan sejarah diagenesis terhadap perkembangan cekungan, pembahasan evaluasi pengaruh diagenesis terhadap kualitas reservoir batuan karbonat Oligosen – Miosen, dan pembahasan persamaan prediksi distribusi porositas batuan karbonat Oligosen – Miosen.
5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini menyajikan kesimpulan dari hasil penelitian dan saran berupa rekomendasi yang berguna untuk industri minyak dan gas bumi atau peneliti lain dalam kegiatan studi pengembangan eksplorasi batuan karbonat Oligosen – Miosen di Selat Madura, Cekungan Jawa Timur.
1.8 Penelitian Terdahulu
a. Sharaf, dkk. 2005.
Perubahan muka air laut eustatis dan pergerakan struktur berasosiasi dengan tektonik lokal memiliki pengaruh signifikan terhadap evolusi cekungan berdasarkan korelasi stratigrafi dari seismik fasies dan geometri batuan tersingkap di Rembang yang didukung dengan kerangka kronostratigrafi dari data biostratigrafi dan isotop stronsium data bawah
permukaan. Integrasi antara data bawah permukaan dan permukaan menghasilkan bukti bahwa terdapat tiga tahap pengendapan selama Oligosen – Miosen di Cekungan Jawa Timur; 1) Tahap pengendapan carbonate mound pada Oligosen – Aquitanian; 2) Tahap pengendapan campuran silisiklastik dan karbonat di lingkungan pasang-surut hingga delta pada Aquitanian – Langhian; 3) Tahap pengendapan silisiklastik di lingkungan pasang-surut hingga delta pada Langhian Akhir – Serravalian.
Tahapan pengendapan tersebut merefleksikan perkembangan tektonik regional yang diawali dengan ekstensi dan berasosiasi dengan beda penurunan cekungan di beberapa bagian yang menyebabkan beberapa mengalami tenggelamnya paparan dan mounds pada interval Kujung selama Oligosen – Aquitanian Awal. Tahapan diikuti oleh naiknya pemasukan klastik di Cekungan Jawa Timur yang mengisi dasar laut dan menurunnya ruang akomodasi Cekungan Jawa Timur selama Aquitanian Akhir – Serravalian Awal pada interval Tuban dan Ngrayong. Ruang akomodasi meningkat selama Serravalian Akhir – Tortonian pada interval Wonocolo dan diakhiri dengan penyingkapan Zona Rembang akibat aktivitas tektonik di Miosen Akhir.
b. Van Simaeys, dkk. 2011.
Peristiwa-peristiwa tektonik regional menghasilkan paleotopografi yang mendukung perkembangan terumbu. Kontrol lokal yang berpengaruh terhadap pertumbuhan terumbu di area Cepu adalah fluktuasi glacio-eustatic permukaan laut global yang lebih tinggi terjadi selama Oligosen dan Miosen yang menyebabkan adanya erosi dan penyingkapan terumbu ke permukaan dalam waktu yang panjang.
Hal yang berasosiasi dengan penyingkapan terumbu ke permukaan adalah adanya proses diagenesis meteorik yang menghasilkan berkembangnya wilayah karstic. Penyingkapan permukaan, erosi dan transgresi yang cepat menghasilkan pola backstepping yang dibuktikan oleh batas sikuen Rupelian – Chattian dengan Chattian 1 – Chattian 2. Eustasi global dapat berperan besar dalam sejarah perkembangan karbonat build up
dibandingkan yang sudah diasumsikan oleh penelitian sebelumnya di Cekungan Jawa Timur pada umur Oligosen – Miosen.
c. Hakiki, dkk. 2012.
Sistem pori pada reservoir lapangan Banyu Urip adalah kombinasi dari pori primer interpartikel dan pori sekunder; moldic, micro-pores dan touching vugs. Diagenesis adalah proses terpenting namun tekstur asal juga penting untuk memungkinkan adanya pelarutan yang menghasilkan reservoir dengan porositas dan permeabilitas tinggi. Sistem pori primer adalah micro-pores dan touching vugs di fase agradasi interior paparan dan bertambahnya pori fracture dan interpartikel pada fase penenggelaman.
Pelarutan meteorik awal dibuktikan pada fase agradasi dengan hancurnya kemas akibat pelarutan dan banyak bukti penyingkapan ke permukaan yang menghasilkan moldic, micro-pores dan vugs. Selanjutnya, diagenesis burial yang melibatkan pelarutan hidrotermal menjadi penyebab adanya penambahan pori dan konektivitas pori deposisional, fractures dan porositas yang berhubungan dengan diagenesis awal. Deskripsi perbedaan proses-proses dalam mendefinisikan kualitas reservoir pada fase agradasi dan penenggalaman harus sama dengan lapangan isolated carbonate platform berumur Oligosen – Miosen di Asia Tenggara.
d. Zeiza, dkk. 2012.
Berdasarkan studi sejarah sejarah pengendapan Lapangan Banyu Urip, Cendana dan Jambaran, terdapat korelasi langsung terhadap tingginya tingkat kecepatan sedimentasi yang menghasilkan nilai porositas rendah, sedangkan rendahnya tingkat kecepatan sedimentasi akan menghasilkan nilai porositas tinggi. Build-ups dengan tingkat kecepatan sedimentasi yang rendah lebih lama hidup dan dapat berulang kali mengalami siklus pelarutan meteorik yang intensif selama penyingkapan permukaan saat turunnya muka air laut relatif.
e. Zeiza, dkk. 2016.
Permeabilitas yang tinggi pada Lapangan Banyu Urip telah diamati dengan image logs, inti batuan dan sayatan tipis mengindikasikan bahwa
adanya sistem pori touching vugs di bagian interior paparan sebagai penyebab utama yang diakibatkan oleh pelarutan hidrotermal secara intensif. Akibat sedikitnya fractures pada pori di interior paparan, maka fluid hidrotermal diinterpretasikan telah mengalami perkolasi melewati konektivitas pori primer. Peristiwa tersebut menghasilkan distribusi acak ukuran vug dan menambahkan nilai permeabilitas. Hal sebaliknya, fluida hidrotermal ini melarutkan konektivitas fracture yang telah ada sebelunya di Drowning Caps dan Clastics, dimana perkolasi fluida berfokus pada jalur-jalur yang terbuka akibat tingginya nilai permeabilitas.
