018 279 292 Penyelidikan landaian suhu daerah panas bumi Parrrara

(1)

PENYELIDIKAN LANDAIAN SUHU DAERAH PANAS BUMI PARARRA

KABUPATEN LUWU UTARA - SULAWESI SELATAN

Oleh :

Suparman, Arif Munandar dan Syuhada. A

Pusat Sumber Daya Geologi

SARI

Kabupaten Luwu Utara merupakan salah satu wilayah di Provinsi Sulawesi Selatan yang tidak memiliki sumber energi fosil seperti minyak, gas dan batubara. Untuk memenuhi kebutuhan energi, daerah ini harus mendatangkan bahan bakar dari daerah lain, sehingga harga energi menjadi mahal. Berdasarkan data inventarisasi sebelumnya, daerah panas bumi Pararra

memiliki potensi energi panas bumi seluas ± 5 km2, diperkirakan setara dengan 7.7 – 20.8 Mwe,

yang dapat difungsikan sebagai energi alternatif

Daerah panas bumi Pararra secara administratif termasuk ke dalam wilayah Kecamatan Sabbang, Kabupaten Luwu Utara, Propinsi Sulawesi Selatan. Secara geografis berada pada

posisi antara 120°6'00" - 120°15'00" BT dan 02°32'00" - 02°40’00" LS. Lokasi sumur landaian

suhu PRA-1 terletak pada koordinat 181256 mE dan 9710101 mN, dengan elevasi 210 m dpl.

Sumur landaian suhu PRA-1 berkedalaman 251,20 m litologi sumur disusun oleh batuan granit terubah dengan intensitas ubahan lemah sampai kuat. Mineral-mineral ubahan yang hadir pada sumur PRA-1 merupakan fosil hidrotermal dengan tipe ubahan phyllic hingga propylitic, dan permeabilitas batuan relatif rendah.

Gradien temperatur sumur PRA-1 sebesar 11,44 °C per 100 m dengan temperatur formasi di

kedalaman 250 m sekitar 53,19 °C. Potensi panas bumi daerah Pararra dapat dimanfaatkan secara langsung (daerah wisata) dan secara tidak langsung menjadi energi listrik memakai sistem biner (binary system).

(2)

PENDAHULUAN

Kabupaten Luwu Utara merupakan salah satu wilayah di Provinsi Sulawesi Selatan yang tidak memiliki sumber energi fosil seperti minyak, gas dan batubara. Untuk memenuhi kebutuhan energi, daerah ini harus mendatangkan bahan bakar dari daerah lain, sehingga harga energi menjadi mahal. Berdasarkan data inventarisasi sebelumnya, daerah ini memiliki potensi energi panas bumi, yang dapat berfungsi sebagai energi alternatif.

Untuk memenuhi kebutuhan dan mempercepat pengembangan energi panas bumi di daerah Kabupaten Luwu Utara, maka pada tahun anggaran 2008 Pusat Sumber Daya Geologi (PMG), Badan Geologi menindak lanjuti dengan melakukan pengeboran sumur landaian suhu di daerah panas bumi Pararra (PRA -1).

Daerah panas bumi Pararra secara administratif termasuk ke dalam wilayah Kecamatan Sabbang, Kabupaten Luwu Utara, Propinsi Sulawesi Selatan. Secara geografis berada pada posisi antara

120°6'00" - 120°15'00" BT dan 02°32'00" -

02°40’00" LS. Sedangkan lokasi sumur

landaian suhu PRA-1 terletak pada koordinat 181256 mE dan 9710101 mN, dengan elevasi 210 m di atas permukaan laut, (Gambar 1).

Secara geologi daerah penyelidikan merupakan lanjutan dari zona Palu dari Sulawesi bagian Tengah. Batuan yang

tersingkap antara lain batuan basa dan ultra basa, batuan plutonik, geneis dan sekis; batuan Tersier Zona Palu; tufa Barufu berumur Plio-Plistosen; dan aluvium berumur Kuarter.

Kenampakan panas bumi berupa mata air panas dengan suhu permukaan 39°-96,5°C, debit 2-4 ltr/det, pH 6-9 dan suhu udara disekitarnya 27°C.

Stratigrafi daerah penyelidikan terdiri dari tiga satuan batuan, dari tua ke muda adalah : batuan malihan (batusabak, filit, sekis, dan gneis), batuan terobosan (granit porfir, granit Pararra, dan granodiorit), dan endapan aluvium. Struktur geologi yang berkembang di daerah penyelidikan berupa sesar normal dan sesar mendatar.

Manifestasi panas bumi di daerah Pararra berupa pemunculan mata air panas dengan temperatur berkisar antara 40,7 – 96.5 °C, debit = 0.30 - 2 liter/detik, dan pH = 6.4 – 8.1. Hasil analisis kimia, menunjukkan bahwa air panas bertipe khlorida dan bikarbonat.

(3)

adanya struktur sesar yang diperlihatkan oleh beberapa sesar yang menerus dengan arah barat daya – timur laut. Disamping sesar normal terdapat pula sesar geser dan sesar naik yang diperkirakan berarah barat daya – timur laut dan barat laut - tenggara.

Hasil pengukuran sounding, dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu :

Kelompok permukaan, lapisan tersusun oleh soil dan lapisan batuan tipis dengan tahanan jenis bervariatif dari nilai terendah

± 100 Ωm sampai tertinggi ± 2500 Ωm. Kelompok konduktif sedang, lapisan tersusun oleh batuan bertahanan jenis <

450 Ωm. Kelompok resistif sedang lapisan tersusun oleh batuan bertahanan jenis

antara 450 – 1150 Ωm. Kelompok resistif

tinggi, lapisan yang tersusun oleh batuan sangat resistif dengan nilai tahanan jenis

antara >1150 Ωm, diduga merupakan batuan granit yang kompak dan keras.

Hasil survei terpadu berdasarkan parameter struktur panas bumi, karakteristik fisik serta kimia panas bumi daerah penyelidikan reservoir terperangkap pada lensa kekaran dan rekahan, bersuhu 103.28 – 125.91°C (entalpi rendah) termasuk dalam klasifikasi reservoir temperatur sedang, berada sekitar 250 – 600 m di bawah daerah Kanan Pararra dan daerah Makula setebal 300 – 400 m

dengan total luas mencapai ± 5 km2. Potensi sumber daya panas bumi diperkirakan berkisar antara 7.7 – 20.8 Mwe (Gambar 2).

Tujuan pengeboran sumur landaian suhu adalah untuk mendapatkan data-data bawah permukaan (sub surface) yang meliputi landaian suhu (gradient thermal), litologi batuan, jenis mineral ubahan, intensitas, dan tipe ubahan, serta sebagai pembuktian dari hasil penyelidikan terpadu sebelumnya. Sehingga dari data di atas dapat digunakan untuk menginterpretasi sistem panas bumi di daerah Pararra secara lebih akurat.

LANDAIAN SUHU

Metode yang dilakukan dalam penyelidikan landaian suhu di daerah Pararra terdiri dari Pengeboran, Geologi dan Geofisika.

Pengeboran

Pengeboran sumur landaian suhu PRA-1 dilaksanakan dalam beberapa trayek, yaitu: 1). Trayek selubung 6”, menggunakan tricone bit (TB) Ø 7 5/8”, dari permukaan s/d 9,60 m (casing point), masuk casing 6” sampai kedalaman 9,13 m (Casing shoe), semen selubung.

(4)

3). Trayek open hole, pengintian menggunakan HQ 3 ½” dari kedalaman 102 sampai dengan 251,2 m (total depth). Konstruksi sumur landaian suhu PRA -1 disajikan pada Gambar 3.

Geologi Sumur

Hasil analisis megaskopis terhadap contoh batuan hasil pengeboran berupa serbuk bor dan inti bor, diketahui litologi penyusun sumur landaian suhu PRA-1 terdiri dari satu satuan batuan, yaitu: Granit Terubah. Granit terubah dari kedalaman 0 –16 m, didominasi oleh proses eksogenik berupa pelapukan, dengan ciri-ciri lunak, berwarna coklat kemerahan, kehitaman dan keputihan, unconsolidated dan teroksidasi kuat. Selanjutnya dari kedalaman 16 – 251,20 m, batuan telah mengalami proses alterasi hidrotermal akibat interaksi fluida panas dengan batuan melalui rekahan-rekahan pada batuan. Intensitas ubahan bervariasi dari lemah sampai dengan kuat (SM/TM = 15 - 55%). Batuan umumnya berwarna abu-abu, kehitaman, keputih-putihan, kehijauan, dan sedikit kecoklatan, kekerasan sedang – keras, kompak, bertekstur holokristalin dengan mineral-mineral pembentuk terdiri dari kuarsa, plagioklas, K-felspar, muskovit dan biotit. Sebagian besar telah terubah hidrotermal menjadi mineral lempung (kaolin, smektit), pirit, kuarsa sekunder, dengan/tanpa kalsit, oksida besi dan klorit. Batuan mengalami proses deformasi yang intensif dicirikan dengan kekar-kekar gerus, rekahan-rekahan yang sebagian besar sudah terisi oleh kuarsa sekunder, kalsit, dan pirit hampir di sepanjang kedalaman lubang bor

(Gambar 4). Struktur geologi pada sumur

pengeboran panas bumi dapat ditafsirkan dari sifat fisik batuan (milonitisasi dan rekahan) yang dikombinasikan dengan data pemboran seperti adanya hilang sirkulasi (total/sebagian) dan terjadinya drilling break.

Jumlah prosentase pemunculan mineral-mineral ubahan dalam contoh batuan adalah sebagai berikut :

• Mineral lempung, (6 - 25 % dari total mineral), hadir disemua kedalaman, terdiri dari jenis kaolin dan smektit. Hasil proses argilitisasi terhadap plagioklas, K-felspar, muskovit dan biotit.

• Kuarsa sekunder, (2 – 20 % dari total mineral), hadir di semua kedalaman, sebagai replacement dari plagioklas/K-felspar dan pengisi urat-urat halus dan rekahan batuan.

• Pirit, (1 – 15 % dari total mineral), hadir di semua kedalaman dengan jumlah sedikit hingga berlimpah, terutama di kedalaman 16 - 19 m, dominan dalam bentuk kristal kubik berupa agregat, disseminated, sebagai hasil ubahan/replacement dari biotit/muskovit dan pengisi urat-urat halus serta rongga batuan berasosiasi/tanpa dengan kalsit dan kuarsa sekunder.

(5)

• Oksida besi, (0 – 10 % dari total mineral), hadir di kedalaman 19 – 34 m dan 227 – 244,60 m sebagai hasil replacement dari mineral plagioklas, biotit dan muskovit serta pengisi urat-urat halus dan rekahan batuan.

• Klorit, (0 – 1 % dari total mineral), hanya dijumpai di kedalaman 65 – 67,4 m dalam jumlah sedikit. Hasil ubahan dari mineral plagioklas.

Untuk menunjang hasil analisis megaskopis dilakukan pula analisis petrografi dan analisis PIMA (Portable Infrared Mineral Analizer).

Berdasarkan hasil analisis Petrografi terhadap 15 contoh batuan, diketahui mineral-mineral ubahan yang muncul adalah : serisit, klorit, kalsit dengan/tanpa biotit dan epidot, sedangkan hasil analisis PIMA terhadap 30 contoh batuan, diperoleh mineral-mineral ubahan adalah : mineral lempung, kalsit, opal, polygorskit, ilit, dan epidot (Tabel 1).

Hasil pemantauan temperatur lumpur pembilas dari permukaan sampai kedalaman 251,20 m (TD) temperatur masuk berkisar antara 25,2 – 32,2 ºC dan temperatur keluar berkisar antara 25,4 – 32,7 ºC dengan lonjakan (perbedaan temperatur masuk dan keluar) sebesar 0,2 – 1,5 ºC, tidak terjadi lonjakan temperatur yang cukup berarti selama pengeboran berlangsung.

Geofisikasumur

Metode geofisika yang dilakukan di sumur landaian suhu PRA-1 adalah logging

temperatur. Pengukuran logging temperatur di sumur landaian suhu PRA-1 dilakukan dua kali, yaitu di kedalaman 100 m dan 250 m.

Pada saat pengukuran temperatur di kedalaman 100 m, temperatur terukur

33,2°C dan temperatur setelah probe direndam selama ± 8 jam temperatur malah

menurun menjadi 32,5°C (Gambar 5 ), dan pada pengukuran di kedalaman 250 m,

temperatur terukur 41,2°C dan setelah

probe direndam ± 12 jam, temperatur naik menjadi 42,6°C (Gambar 6).

Penghitungan temperatur ekstrapolasi dengan metode Horner Plot, diperoleh temperatur formasi sumur PRA-1 di

kedalaman 250 m adalah 53,19°C (Gambar 7).

DISKUSI

Litologi sumur landaian suhu PRA-1 dari permukaan sampai kedalaman 16 m disusun oleh lapukan granit selanjutnya dari kedalaman 16 hingga kedalaman 251,20 m (total depth), batuan disusun oleh granit terubah, dengan intensitas ubahan lemah sampai kuat (SM/TM = 15 – 55 %).

(6)

hasil pengukuran logging temperatur (T-logging) di kedalaman 100 m dan 250 m, tidak menunjukkan lonjakan temperatur yang mencolok dan temperatur formasi di

kedalaman 250 m hanya 53,19°C. Maka secara keseluruhan litologi sumur landaian suhu PRA-1 terubah hidrotermal dengan tipe ubahan phyllic hingga propylitic (fosil alterasi).

Hasil pengukuran logging temperatur di kedalaman 100 m, temperatur terukur

sebesar 33,2 °C dan temperatur menurun

setelah alat logging (probe) direndam selama ± 8 jam menjadi 32,5 °C, hal ini diduga ada air dingin yang masuk (influx) melalui rekahan-rekahan batuan ke dalam sumur PRA-1. Sedangkan temperatur di kedalaman 250 m, temperatur terukur 41,2

°C dan setelah probe direndam ± 12 jam temperatur naik menjadi 42,6°C,

menunjukkan adanya panas di kedalaman 250 m. Hasil perhitungan temperatur ekstrapolasi dengan metode Horner Plot, diperoleh temperatur formasi sumur PRA-1

di kedalaman 250 m adalah 53,19°C

dengan gradien 11,44°C per 100 m atau hampir empat kali gradien normal bumi (±

3°C per 100 m).

Permeabilitas sumur landaian suhu PRA -1 sangat rendah, karena kekar/rongga batuan hampir seluruhnya telah terisi oleh mineral-mineral sekunder seperti kuarsa sekunder, kalsit, pirit, dan oksida besi. Hal ini didukung pula oleh tidak terjadinya hilang sirkulasi sebagian maupun total (PLC/TLC) lumpur pembilas dan “drilling break” selama kegiatan pengeboran berlangsung. Pada

kedalaman 244,60 – 251,20 m, batuan mengalami proses milonitisasi, hampir semua terubah menjadi mineral lempung, bersifat getas, diduga di kedalaman ini merupakan zona struktur.

Jika gradien termal di dalam sumur PRA-1 dianggap sama, maka perkiraan temperatur formasi di kedalaman 850 m adalah 121,83

°C, hal ini relatif mendekati hasil perhitungan geotermometer kimia air hasil survei terpadu tahun 2002 yang memberi kisaran temperatur reservoir sekitar 103,28

– 125,91 °C (low temperature).

Berdasarkan data di atas, potensi panas bumi di Pararra hanya dapat dimanfaatkan secara langsung menjadi obyek wisata. Tetapi bila dilakukan pengeboran sampai kedalaman sekitar ± 900 m, dapat dimanfaatkan secara tidak langsung menjadi energi listrik memakai sistem biner (binary sytem).

KESIMPULAN

Hasil Penyelidikan Landaian Suhu daerah Panas Bumi Pararra dapat disimpulkan sebagai berikut :

• Sumur landaian suhu PRA-1

berkedalaman 251,20 m litologi sumur disusun oleh batuan granit terubah dengan intensitas ubahan lemah hingga kuat.

• Mineral-mineral ubahan yang hadir pada sumur PRA-1 merupakan fosil

hidrotermal, bertemperatur pembentukan rendah hingga tinggi,

(7)

• Permeabilitas batuan sumur PRA-1 relatif rendah.

• Gradien temperatur sumur Landaian suhu PRA -1 sebesar 11,44 °C per 100 m, temperatur formasi di kedalaman

250 m sekitar 53,19 °C.

• Potensi panas bumi di Pararra dapat dimanfaatkan secara langsung (Wisata) maupun tidak langsung (energi listrik).

UCAPAN TERIMAKASIH

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Kepala Pusat Sumber Daya Geologi, Koordinator Kelompok Program Penelitian Panas Bumi beserta jajarannya, dan Tim Editor serta teman-teman yang telah mendorong serta memberi semangat kepada penulis sehingga terselesaikannya makalah ini, semoga bermanfaat.

DAFTAR PUSTAKA

Arif Munandar , 2008, Laporan

Pengeboran Sumur Landaian Suhu Pararra (PRA-1), Daerah panas Pararra, Kab. Luwu – Sulawesi Selatan”, Laporan Pusat Sumberdaya Geologi, Badan Geologi. Tdk dipubl.

Bain R.W. 1964, Steam Tables, Physical Properties of Warter and Steam (0 – 800oC and 0 – 1000 bars). Published by Her Majesty’s Stationer Office, 147 p.

Fredi Nanlohi, 2006, ”Proposal

pengeboran sumur landaian suhu SWW-1

dan SWW-2, Daerah panas bumi Suwawa, Kab. Luwu – Sulawesi Selatan”, Laporan Subdit. Panas Bumi, Direktorat Inventarisasi Sumber Daya Mineral. Tdk dipubl.

Wohletz, K. dan Heiken,G. 1992.

Volcanology and Geothermal Energy. California, USA: The Regents of The University of California.

Sri Widodo, 2002, ”Survey Penyelidikan Terpadu Geologi, Geokimia dan Geofisika, Daerah Panas Bumi Pararra, Kabupaten Luwu Utara, Sulawesi Selatan”,

Laporan Subdit. Panas Bumi, Direktorat Inventarisasi Sumber Daya Mineral. Tdk dipubl.

Tim Pemutakhiran Data Base Panas

(8)

(9)

(10)

Gambar 3. Konstruksi sumur landaian suhu PRA-1, daerah panas bumi Pararra, Luwu Utara – Sulawesi Selatan.

Ground

251,20 m ( TD ) 26,60 m

Csg 6"

Hole 3 4/5" Hole 5 5/8"

Csg 4" 9,60 m

(11)