BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.3. Gas Alam
Gas alam merupakan bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana dan komponen lainnya. komponen lain dari gas ini berupa etana, propana, butana, dan komponen pengotor berupa air, hidrogen sulfida, karbon dioksida dan lainnya dengan jumlah dan jenis yang bervariasi sesuai dengan sumber gas alam (Candra, 2006).
Proses pembentukan dari gas alam terdapat tiga proses, yaitu Thermogenik, Abiogenik dan Biogenik. Proses Thermogenik merupakan proses pembentukan gas alam yang berasal dari sisa-sisa tumbuhan, hewan dan mikroorganisme yang terurai akibat faktor suhu dan tekanan yang tinggi. Proses Abiogenik adalah proses pembentukan gas yang terjadi akibat adanya reaksi antara H2 dan C dengan batuan alkali yang ada di dalam perut bumi. Sedangkan proses Biogenik merupakan tahap pembentukan gas yang disebabkan oleh adanya proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme (Purwono,2008).
2.3.1 Gas Dangkal (Shallow Gas)
Gas dangkal (shallow gas) merupakan suatu gas biogenik yang terbentuk pada lapisan sedimen dangkal dalam tekanan dan suhu yang rendah, berasal dari
hasil aktivitas bakteri anaerobic yang merubah komposisi sedimen organik menjadi sebagian besar gas metana (CH4) (Rice dan Claypool, 1981). Gas biogenik terbentuk di rawa – rawa, sawah, danau air tawar yang anoksik, sub- litoral hingga marine. Gas biogenik merupakan jenis gas yang tidak berasosiasi dengan minyak, dikarenakan jenis gas ini pada umumnya memiliki kandungan gas metana CH4 (Rice dan Claypool, 1981). Apabila gas metana tersebut ke udara, maka gas ini akan langsung menguap ke atmosfer, karena gas metana merupakan jenis gas hidrokarbon yang mudah terbakar.
Beberapa gas dangkal biogenik juga dihasilkan dalam waktu geologis yang relatif baru dan dikaitkan dengan kondisi aliran air tanah. Akumulasi gas dangkal biogenik tidak hanya bergantung pada pembentukan jumlah gas yang signifikan, namun juga pada jebakannya (trap). Pada umumnya trap gas biogenik terdapat pada kedalaman yang relatif dangkal. Faktor lain yang mempengaruhi keberadaan gas biogenik ini yaitu struktur awal dan perangkap stratigrafi serta permeabilitas yang rendah (Rice, 1993).
a) Struktur awal dan Perangkap stratigrafi
Gas biogenik dihasilkan pada pembentukan struktur awal atau perangkap stratigrafi yang sangat penting untuk jebakan. Struktur awal seperti perubahan akibat pressure atau pembebanan sedimen yang cepat pada saat pengendapan, seperti di Delta Prograding dapat membantu dalam jebakan gas biogenik.
Batuan yang paling efektif sebagai cap rock adalah batuan klastik berbutir halus serta batuan yang kaya organik.
b) Permeabilitas rendah
Reservoir permeabilitas rendah biasanya pada kedalaman yang cukup dimana proses diagenetik menghasilkan pengurangan atau berkurangnya porositas. Pada kedalaman yang dangkal dan di zona akumulasi, permeabilitas yang rendah biasanya merupakan hasil dari ukuran butir kecil saat pengendapan seperti lanau, batulempung, dan batubara.
Menurut Cokar dkk., 2010 disebutkan bahwa serpih dapat menghasilkan gas biogenik, dikarenakan serpih merupakan sedimen penghasil hidrokarbon.
Untuk zona akumulasi bawah permukaan gas methan, gas ini tidak memiliki potensi lebih besar dibandingkan cekungan gas bumi. Tetapi dapat muncul di zona
permukaan yang cukup luas akibat rekahan struktur, baik karena kekar atau zona sesar (Harry, 2016)
Keluarnya gas biogenik ke permukaan dipicu adanya rekahan-rekahan atau zona lemah yang ada disekitarnya (Lubis, 2014). Keberadaan gas biogenik di rawa atau sawah tidak secara langsung mempengaruhi kualitas air karena gas metana tidak bereaksi dengan air. Pada umumnya gas ini tidak berbau, bertekanan rendah dan mudah terbakar (Sapto dkk., 2019). Secara fisik, gas biogenik yang ditemukan pada sumur-sumur warga di kawasan pesisir ataupun dari lubang bor dangkal memiliki tekanan gas yang relatif rendah dan merupakan aliran gas rembesan yang melalui pori-pori atau rekahan tanah (Lubis, 2015).
Pada dasarnya fluida selalu bergerak dari tekanan yang lebih tinggi menuju ke tekanan yang lebih rendah. Karena di dalam bumi memiliki tekanan yang lebih tinggi daripada tekanan di permukaan, maka gas bergerak naik ke atas menuju permukaan. Fluida yang muncul ke permukaan bergerak melintasi rekahan-rekahan diantara bebatuan, rekahan tersebut akan berasosiasi dengan patahan utama sehingga fluida dapat keluar ke permukaan (Yul Kifli, 2018).
2.3.2 Proses Pembentukan Gas Dangkal Biogenik
Lingkungan pengendapan yang ideal untuk gas biogenik adalah daerah dangkal di pesisir pantai dimana menjadi tempat akumulasi sedimen halus yang kaya dengan bahan organik. Gas ini lazimnya berada di Asia Tenggara dimana terdapat trasportasi sedime dari sungai-sungai besar yang kaya bahan organik dan di endapkan di perairan dangkal. Secara genesa gas biogenik terbentuk pada kondisi lingkungan dengan kriteria sebagai berikut (Zuraida, 2003) :
a) Lingkungan harus benar – benar bebas dari oksigen. Bakteri anaerobic akan mati dalam lingkungan yang mengandung oksigen jenuh
b) Lingkungan dengan temperatur yang sesuai dengan temperatur bakteri anaerob untuk hidup. Sebab, pada lapisan yang lebih dalam gas biogenik tidak akan terbentuk karena pada lingkungan ini tekanan dan temperatur meningkat dan akan menghasilkan termogenik.
c) Media atau sedimen dengan porositas yang cukup merupakan salah satu lingkungan yang diperlukan bakteri anaerobic untuk bisa bebas berkembang
seerti pasir halus atau lanau. Pada sedimen berukuran lempung yang sangat padu dan lengket (sticky clay) bakteri ini kemungkinan kecil sekali untuk berkembang.
Gambar 2.4 Proses terperangkapnya gas biogenik (Sumber: Geomazz, 2012)
Secara skematis (Gambar 2.4) bahwa bagaimana pada tahap awal terperangkapnya gas biogenik, yaitu terdapat rawa, danau, ataupun sungai kecil yang disekitarnya terisi tumbuhan-tumbuhan, dimana bila tumbuhan tersebut membusuk akan menghasilkan gas rawa. Gas biogenik ini merupakan hasil aktivitas organisme dimana di atas lapisan endapan rawa yang menjadi sumber bahan untuk membentuk gas rawa ini dapat tertutup oleh endapan sungai dan dilingkupi oleh endapan lempung halus yang kedap air dan kedap udara (kondisi anaerob). Volume gas rawa yang terperangkap ini memang seringkali tidak terlampau banyak dan secara volumetrik kecil, tetapi cukup besar dan sangat menggangu bila menyembur nantinya. Pengeboran sumur yang dangkal pun bila menembus lapisan yang mengandung gas ini dapat terdorong (menyembur)
karena tingginya tekanan gas (Setiawan, 2014) seperti yang terjadi di daerah penelitian.