Tugas Pemodelan dan Evaluasi Cadangan
Pemodelan pada batubara dan makalah
tentang pemodelan pada geothermal
Oleh
Armaya Sentanu Pasek
(03042681620008)
Anton Sujarwo
(03042681620011)
Dosen :
Dr. Ir. Endang Wiwik D. H., M.Sc
PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK PERTAMBANGAN
PASCASARJANA FAKULTAS TEKNIK
dddddddd
Penyelesaian :
1. Proses di geologist :
a) Membuat model geologi (struktur) dan model quality dengan berdasarkan data eksplorasi (seperti data pemboran, topografi, koordinat lubang bor serta data ketebalan seam batubara. (gambar 1 dan 2)
b) Membuat boundary sumber daya (resources) berdasarkan tiingkat kepercayaan dan keyakinan data dari titik lubang pengamatan serta kerapatan jarak antar lubang bor dan titik pengaruh terluar dari lubang bor. Sumber daya terdiri dari sumber daya terukur (measured resources), sumber daya terindikasi (indicated resources) dan sumber daya tereka (inferred resources), seperti pada tabel sumber daya (gambar 3)
2. Proses di engineering
a) Model geologi yang sudah di ketahui klasifikasi sumber daya nya (measured, indicated, inferred) kemudian di evaluasi dengan menerapkan faktor penambangan (loss, dilusi, global loss), kemudian di aplly dengan modifying factors penambangan, di antaranya ekonomi, legal, environment,social, metalurgi, pemasaran, teknis penambangan, pemerintahan untuk kemudian di lakukan optimalisasi.
b) Proses optimalisasi akan menghasilkan batasan penambangan yang kemudian akan di konversi menjadi practical pit penambangan. c) Hasil dari perhitungan di dapat :
- Dari model geologi diperoleh dip lapisan batubara sebesar ± 3°, dengan strike utara selatan, area pengaruh sumber daya terunjuk (indicated) radius 500 meter dari titik bor, sehingga dapat dilakukan perhitungan estimasi cadangan dan pembuatan pit dengan menggunakan asumsi-asumsi sebagai berikut :
AREA HW :
- Dari asumsi diatas diperoleh pit seluas 108 Ha dengan cadangan :
Tugas Pemodelan dan Evaluasi Cadangan
PEMODELAN GEOLOGI 3
DIMENSIONAL GEOTHERMAL
Oleh
Armaya Sentanu Pasek
(03042681620008)
Anton Sujarwo
(03042681620011)
Dosen :
Dr. Ir. Endang Wiwik D. H., M.Sc
PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK PERTAMBANGAN
PASCASARJANA FAKULTAS TEKNIK
1
PEMODELAN GEOLOGI 3 DIMENSIONAL GEOTHERMAL
I. PENDAHULUAN
Salah satu unsur penting dalam pengelolaan geothermal diperoleh melalui pengetahuan
pemodelan. Definisi model menurut English Thesaurus adalah gambaran sederhana yang
digunakan untuk memberikan pemahaman tentang kejadian-kejadian atau suatu kondisi
yang ada di alam. Definisi model menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia adalah contoh
dari sesuatu yang akan dibuat atau telah ada. Model geologi 3 dimensional menyatukan
kedua definisi tersebut sehingga model geologi 3 dimensional adalah model yang dibuat
sebagai gambaran sederhana keadaan geologi untuk memberikan pemahaman tentang
kondisi geologi bawah permukaan dengan cara memberikan visualisasi data yang
terintegrasi.
Sistem panas bumi mencakup dua komponen utama dalam pembuatan model geologi 3
dimensional yaitu pemodelan stratigrafi dan struktur. Kedua komponen tersebut
menghasilkan model geologi berupa stratigrafi yang terpengaruh struktur. Model yang
dihasilkan digunakan untuk mempermudah pemahaman kondisi geologi bawah
permukaan pada lokasi tersebut.
II. ASPEK PEMODELAN GEOLOGI 3 DIMENSIONAL
Dibutuhkan beberapa aspek penting untuk menghasilkan model yang baik. Beberapa
aspek tersebut adalah kemampuan memodelkan struktur dan hubungan antar formasi
geologi, kemampuan melakukan integrasi model dengan data sumur bor atau data
tambahan lainnya, memiliki kemampuan menginterpolasi yang tepat, kemampuan
menghasilkan model yang dapat digunakan pada sarana pemodelan lanjutan, dan
memiliki efisiensi yang baik dalam proses pembuatannya. Aspek-aspek tersebut
dibutuhkan untuk menghasilkan model yang baik dan mudah diubah ketika didapatkan
data baru. Selain itu aspek-aspek tersebut juga mempengaruhi proses pemodelannya.
2.1. Kemampuan memodelkan struktur dan hubungan antar formasi geologi
2
adanya struktur, maka tidak akan ada jalan bagi uap, panas, atau bahkan gas dan
minyak untuk mencapai permukaan (Zakrevsky, 2011). Struktur merupakan hal yang
penting terutama pada sistem panas bumi hidrotermal yang berkembang di Indonesia.
Hal ini dikarenakan struktur menjadi jalur sirkulasi air dan memberikan titik
manifestasi panas bumi.
Selain struktur, hubungan antar formasi yang merupakan bidang lemah antar batuan
juga berperan sebagai jalur sirkulasi air sistem panas bumi hidrotermal. Pada gambar
1 menunjukkan bagaimana sebuah data sumur (a) dapat menghasilkan dua hubungan
antar formasi geologi yang berbeda (b dan c) (Corbel et al., 2010). Sebuah sarana
pemodelan harus mampu menghasilkan hubungan antar formasi yang dirasa tepat
oleh pembuatnya.
Gambar 1. Contoh pembuatan hubungan antar formasi (Corbel et al., 2010)
2.2. Kemampuan melakukan integrasi model dengan data sumur bor atau data tambahan lainnya
Model yang dibuat harus sesuai dengan data yang dimiliki. Kriteria ini dibutuhkan
karena model yang dibuat seringkali hanya berdasarkan intuisi pembuatnya dan tidak
mempedulikan data yang dimiliki dikarenakan pembuatan model berdasarkan data
memakan waktu yang sangat lama (Cowan et al., 2002).
2.3. Kemampuan melakukan interpolasi yang tepat
3
(algoritma) yang digunakan (Mallet and Mallet, 2002). Saat ini telah banyak metode
interpolasi yang dapat digunakan seperti krigging, IDW, RBF, natural
neighbor, dll. Sarana pemodelan dituntut dapat menghasilkan model yang tepat.
Model yang dihasilkan akan berbeda antara satu metode interpolasi dan metode
yang lain. Gambar 2 menunjukkan contoh perbedaan persebaran suhu dengan
menggunakan metode interpolasi yang berbeda.
Gambar 2. Perbedaan model bawah permukaan oleh metode interpolasi yang berbeda
(Akar et al., 2011)
2.4. Kemampuan menghasilkan model yang dapat digunakan pada sarana pemodelan lanjutan
Model yang dihasilkan diharapkan dapat digunakan untuk pemodelan lain. Pada
kasus pemodelan geologi sistem panas bumi, integrasi pada sarana pemodelan
lanjutan yang paling utama adalah membuat model aliran atau perpindahan panas.
Model yang dihasilkan harus dapat digunakan pada sarana pemodelan aliran atau
perpindahan panas.
2.5. Memiliki efisiensi yang baik dalam proses pembuatannya
Proses pemodelan geologi membutuhkan beberapa ahli untuk bekerja sama dalam
satu tim dan selalu dibutuhkan ahli komputer untuk pengoperasiannya. Penggunaan
beberapa ahli membuat proses pembuatan model dan interpretasi menjadi lama
karena proses yang terpisah. Sebuah sarana pemodelan harus memiliki efisiensi
4
III. SARANA PEMODELAN GEOLOGI 3 DIMENSIONAL
Dengan menggunakan beberapa aspek yang disebutkan sebelumnya, didapatkan beberapa
perangkat lunak yang memenuhi aspek-aspek tersebut seperti Schlumberger Petrel,
Intrepid Geomodeller, Leapfrog Geothermal, dll. Dalam penelitian ini penyusun memilih
untuk menggunakan perangkat lunak Leapfrog Geothermal® karena perangkat lunak ini
merupakan perangkat lunak yang dibuat khusus untuk pemodelan sistem panas bumi.
Fitur yang dimiliki perangkat lunak Leapfrog Geothermal® yang memenuhi aspek-aspek
dalam pemodelan sistem paanas bumi adalah:
3.1.Kemampuan memodelkan struktur dan hubungan antar formasi geologi
Perangkat lunak Leapfrog Geothermal® mampu memodelkan struktur dengan
menggunakan data bor atau pembuat model menarik garis strukturnya. Jika pembuat
model menggunakan kedua metode tersebut dalam 1 model maka perangkat lunak
Leapfrog Geothermal® memberikan prioritas penggunaan data yang sama.
Pemberian proporsi yang seimbang ini memberikan keuntungan pada pembuatan
struktur geologi yang lebih akurat. Perangkat lunak Leapfrog Geothermal® memiliki
kekurangan karena struktur hanya bisa menghilang atau berhenti jika keluar batas
pemodelan atau dipotong oleh struktur yang lebih muda. Padahal sering dijumpai
struktur yang menghilang tanpa ada penerusannya pada peta geologi.
Perangkat lunak Leapfrog Geothermal® memberikan kebebasan kepada pengguna
dalam menentukan hubungan antar formasinya. Hal ini membuat pembuat model
harus mengeri apakah satuan yang dimodelkan sebagai deposit, intrusi, atau yang
lain. Perangkat lunak Leapfrog Geothermal® mempermudahnya menjadi empat
hubungan utama, yaitu deposit (pengendapan selaras), erosi (pengendapan tidak
selaras), intrusi, dan vein.
3.2.Kemampuan melakukan integrasi model dengan data sumur bor atau data tambahan lainnya
Perangkat lunak Leapfrog Geothermal® menggunakan data bor sebagai dasar
pemodelan untuk mempersingkat proses pembuatan menjadi lebih cepat dan
5
kekurangan karena jika model yang dihasilkan tidak cocok dengan keinginan
pembuat model, pembuat model harus mengubah data bor yang dimiliki atau
mengubah korelasinya dan pengelompokannya.
3.3.Kemampuan melakukan interpolasi yang tepat
Perangkat lunak Leapfrog Geothermal® menggunakan Radial Bassis Function
sebagai metode interpolasinya. Metode interpolasi ini adalah metode interpolasi
global yang dirancang untuk melakukan interpolasi pada persebaran data yang acak,
tidak rata, dan jarak antar data cukup jauh (Franke, 2014). Kondisi persebaran data
yang acak, tidak rata, dan jarak antar data yang cukup jauh sering ditemui di lokasi
pengembangan panas bumi sehingga metode interpolasi ini adalah metode interpolasi
yang tepat untuk menghasilkan model yang baik.
3.4.Kemampuan menghasilkan model yang dapat digunakan pada sarana pemodelan lanjutan
Perangkat lunak Leapfrog Geothermal® terintegrasi dengan sarana pemodelan fluida
Tough2, Feflow, dan Modflow. Ketiga sarana pemodelan tersebut adalah sarana
pemodelan yang umum digunakan pada pemodelan fluida, air tanah, ataupun transfer
panas. Selain model yang dihasilkan perangkat lunak Leapfrog Geothermal® dapat
digunakan pada ketiga sarana pemodelan tersebut, model yang dihasilkan oleh ketiga
sarana pemodelan tersebut juga dapat digunakan pada perangkat lunak Leapfrog
Geothermal® untuk dilakukan simulasi fluida
3.5.Memiliki efisiensi yang baik dalam proses pembuatannya
Perangkat lunak Leapfrog Geothermal® tidak memisahkan proses pemodelan dan
interpretasi untuk meningkatkan efisiensi dalam pembuatanmodel . Ahli komputer
dan ahli kebumian harus bekerja bersama dalam pembuatan model. Ahli kebumian
berperan sebagai pengarah pembuatan model dan ahli komputer berperan sebagai
pembuat model. Perangkat lunak Leapfrog Geothermal® membuat proses
penggunaan menjadi cukup mudah sehingga ahli kebumian dengan pengetahuan
dasar komputer yang cukup dapat mengambil kedua peran sebagai ahli kebumian dan
6
IV. PROSES PEMODELAN
Proses pemodelan yang digunakan penyusun dalam membuat model tersusun dari input
dan kalibrasi data, pembuatan model stratigrafi, pembuatan model struktur geologi,
pembuatan model geologi, dan analisa kualitas model. Gambar 3 menunjukkan bagan
proses pemodelannya.
7
4.1.Input dan kalibrasi data
Pada tahap input dan kalibrasi data dilakukan digitasi data dan korelasi data yang
didapatkan. Data yang dimiliki terkadang berupa gambar atau tulisan sehingga perlu
diubah menjadi data digital. Data juga dikorelasikan untuk melihat penyebaran data
dan hubungannya satu sama lain karena seringkali data yang didapatkan memiliki
data yang berbeda. Misal pada dua bor yang berdekatan ditemukan nama litologi
yang berbeda seperti lava dan andesit, data tersebut perlu dianalisa dan dilakukan
koreksi data pada data agar data tidak bertentangan.
Data struktur juga dilakukan koreksi dan penyederhanaan agar struktur dapat
dimodelkan dengan baik. Jika data yang dimiliki tidak memeuhi kaidah cross-cutting
relationship maka perangkat lunak Leapfrog Geothermal® tidak mampu
memodelkannya. Gambar 4 menunjukkan struktur pada lapangan (atas) dan struktur
yang disederhanakan untuk dimodelkan (bawah).
8
4.2.Pembuatan model stratigrafi
Pada tahap pembuatan model stratigrafi dilakukan pembuatan model stratigrafi
dengan menggunakan data yang telah dikoreksi dan dibuat satuan stratigrafi baru
yang mencakup semua satuannya. Penyusun membuat garis batas- batas satuan
geologi dan menentukan hubungan masing- masing satuan stratigrafi terhadap satuan
stratigrafi yang lain. Model dihasilkan dengan garis batas satuan geologi yang
diinterpolasikan dengan data bor dan data geologi permukaannya. Gambar 5
menunjukkan model stratigrafi yang dihasilkan. Model tersebut hanya berisi
lapisan-lapisan batuan dan hubungannya satu sama lain tanpa adanya kehadiran struktur
sehingga pada beberapa bagian terlihat batas satuan saling berpotongan.
Gambar 5. Model batas satuan stratigrafi
4.3.Pembuatan model struktur geologi
Tahap pembuatan model struktur geologi dilakukan tanpa adanya unsur stratigrafi.
Tahap ini dilakukan dengan cara penyusun membuat garis struktur pada permukaan
beserta sudut kemiringan strukturnya. Yang paling penting dalam pembuatan model
struktur adalah menentukan usia relatif dan hubungan antar strukturnya. Gambar 6
menunjukkan bagaimana struktur yang lebih tua (ungu dan hijau) menghilang pada
struktur yang lebih muda (biru muda) dan saling memotong dengan struktur yang
9
Gambar 6. Model struktur geologi
4.4.Pembuatan model geologi
Pada tahap pembuatan model geologi dilakukan penyatuan model stratigrafi dan
model struktur. Tahap ini dilakukan dengan menentukan lapisan batuan apa yang
dipotong oleh suatu struktur. Model yang dihasilkan juga disesuaikan dengan data
penampang geologi yang dimiliki dengan menggunakan data garis. Gambar 7
menunjukkan proses penyesuaian model yang dihasilkan dengan penampang geologi
untuk menghasilkan model yang sesuai dengan penampang geologi.
10
4.5.Analisa kualitas model
Pada tahap analisa kualitas model dilakukan pemeriksaan model terhadap data yang
dimiliki. Jika pada model terdapat kenampakan yang menyalahi data seperti
penyebaran stratigrafi yang terubah karena struktur atau ketidaksamaan dengan data
bor maka proses pembuatan model geologi perlu diulangi. Jika model yang
dihasilkan tidak menyalahi data maka model geologi 3 dimensional sistem panas
bumi telah dapat diterima.
V. VISUALISASI MODEL
Model yang dihasilkan dapat memberikan visualisasi untuk mempermudah dalam
pemahaman kondisi geologi. Dengan menggunakan model yang dihasilkan dapat dibuat
beberapa penampang geologi baru atau melihat penyebaran satuan geologi secara 3
dimensional sehingga mempermudah proses eksplorasi ataupun pengembangan lapangan
panas bumi. Selain visualisasi, model yang dihasilkan juga bisa digunakan untuk
memperkirakan jalur pemboran baru (sumur prognosis) seperti yang ditunjukkan pada
gambar 8. Dengan perkiraan jalur pemboran tersebut, maka dapat dibuat rencana
pemboran yang lebih matang dan dapat memberikan hasil yang lebih baik.
11
VI. KESIMPULAN
6.1.Ada lima aspek utama yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan sarana
pemodelan untuk pemodelan geologi 3 dimensional sistem panas bumi, yaitu :
1. kemampuan memodelkan struktur dan hubungan antar formasi geologi,
2. kemampuan melakukan integrasi model dengan data sumur bor atau data
tambahan lainnya,
3. kemampuan melakukan interpolasi yang tepat,
4. kemampuan menghasilkan model yang dapat digunakan pada sarana pemodelan
lanjutan, dan
5. memiliki efisiensi yang baik dalam pembuatannya.
6.2.Pada pembuatan pemodelan, diperlukan perangkat lunak. Salah satunya adalah
perangkat lunak Leapfrog Geothermal®
6.3.Ada lima langkah proses pemodelan, yaitu :
1. Input dan kalibrasi data
2. Pembuatan model startigrafi
3. Pembuatan model struktur geologi
4. Pembuatan model geologi
5. Analisa kualitas model
6.4.Dari kelima langkah proses pemodelan yang dilakukan, pembuat model harus
melakukan usaha ekstra pada input dan koreksi data dan pembuatan model struktur
geologinya
Daftar Pustaka
Akar, S., Atalay, O., Kutumcu, O.C., and Solaruglu, U.Z.D., 2011, Subsurface Modeling of Gümüs: GRC Transactons, Vol. 35, 2011, v. 35, p. 669–676.
Corbel, S., Colgan, E.A., Reid, L.B., and Wellman, J.F., 2010, Building 3D Geological Models for Groundwater and Geoterhmal Exploration: Australian Geothermal Conference 2010, p. 1–4.
Cowan, E.J., Beatson, R.K., Fright, W.R., Mclennan, T.J., and Mitchell, T.J., 2002, Rapid geological modelling: Extended abstract for Applied Structural Geology for Mineral Exploration and Mining, International Symposium, p. 1–9.
