REPORT
BERLIN GEOTHERMAL FIELD
TEKNIK GEOTHERMAL PE-6B
Group 4 :
ACHMAD IYAN ALFADANY 101320032 ARRAFIATU ARSY ALMAS 101320068 M FAHMI MUNAWAR 101320050 HYGIANO PAKSI W A 101320090 KEMAL REVIANSYAH HERMAWANTO 101320118
PROGRAM STUDI TEKNIK PERMINYAKAN
FAKULTAS TEKNOLOGI EKSPLORASI DAN PRODUKSI UNIVERSITAS PERTAMINA
JAKARTA 2023
1. INTRODUCTION TO BERLIN GEOTHERMAL FIELD, EL SALVADOR
Lapangan panas bumi Berlin terletak sekitar 110 km sebelah timur San Salvador, ibu kota El Salvador, di distrik Usulután, antara kota Alegría dan Berlin. Itu terletak di sisi utara kompleks vulkanik Berlin- Tecapa, di dalam sistem patahan di bagian selatan graben Amerika Tengah yang berorientasi timur-barat. Lapangan panas bumi Berlin adalah sistem suhu tinggi yang didominasi cairan vulkanik dengan suhu berkisar antara 280°C hingga 300°C di zona tengah, dan 240°C hingga 270°C di zona
barat daya. Gambar 1. Berlin Geothermal Field
2. CONCEPTUAL MODEL AND COMPONENT OF GEOTHERMAL SYSTEM IN BERLIN GEOTHERMAL FIELD, EL SALVADOR
2.1 Conceptual Model
Gambar 2. Model Konseptual Lapangan Panas Bumi Berlin
Model konseptual sebenarnya dari lapangan panas bumi Berlin didasarkan pada integrasi dan interpretasi masukan multi-disiplin dari geoscientist LaGeo.
Pada sumber panas lapangan panas bumi Berlin dikaitkan dengan ruang magmatik aktif kompleks vulkanik Berlín-Tecapa, yang sebagian besar bersifat andesit, baru terbentuk (<0,1 My) dan menurut studi geofisika bertempat di kedalaman sekitar 6 km. Fumarol dan aktivitas hidrotermal di selatan lapangan panas bumi Berlin adalah bukti adanya ruang magma dan aktivitasnya. Berdasarkan sebaran temperatur well logging, geothermometer kuarsa, anomali gas hidrogen dan kajian geovolkanologi, diyakini terdapat 2 daerah upflow. Aliran keluar alami utama reservoir adalah ke arah tengah dan barat laut, terletak dekat dengan bantalan sumur produksi dari sumur TR4 dan TR5. Zona upflow kedua berada di selatan di sekitar sumur TR17 dan TR18. Dipostulasikan bahwa selama upflow di wilayah kedua ini, fluida panas bercampur dengan air permukaan dari zona inflow di puncak kompleks vulkanik dan akibatnya suhu fluida panas bumi lebih rendah dibandingkan dengan fluida di zona aliran tengah.
2.2 Component of Geothermal System
• Temperature
Gambar 3 Rangkuman Informasi dari Sumur Produksi di Lapangan Panas Bumi Berlin
• Reservoir
Pada reservoir yang berproduksi berhubungan dengan keberadaan akuifer dalam yang resistif dengan resistivitas di atas 40 ohm-m yang berkorespondensi dengan terjadinya facie profilitik, yang temperatur formasinya berkisar antara 240 sampai 300°C. Diperkirakan akuifer reservoir memiliki kisaran suhu antara 250 sampai 310°C, sesuai dengan suhu terukur di
sumur-sumur produksi. Di atas reservoir panas bumi terdapat dua akuifer yang lebih dangkal.
Akuifer yang lebih dalam dengan suhu menengah (150 hingga 200°C) ditemukan di sekitar permukaan laut dan tebalnya sekitar 300 m.
• Mineralogy
Gambar 4. Mineral Hidrotermal dan Rentang Kedalaman di Lapangan Panas Bumi Berlin
Batuan yang dipotong oleh sumur panas bumi di lapangan panas bumi Berlin terutama terdiri dari batuan vulkanik dan breksi vulkanik. Batuan ini selalu dipengaruhi oleh perubahan hidrotermal pada tingkat yang bervariasi. 4 alterasi mineral hidrotermal dan kedalamannya terdapat pada tabel diatas.
• Fluid Chemistry
Reservoir di lapangan Berlin didominasi liquid dominated dengan suhu berkisar hingga 300°C. Tiga jenis akuifer berbeda telah diidentifikasi: (1) akuifer dangkal dengan salinitas rendah pada kedalaman antara 200 dan 300 m dpl; (2) akuifer saline menengah dengan suhu sekitar 200°C dan terletak di sekitar permukaan laut; dan (3) akuifer saline yang lebih dalam pada kedalaman -800 hingga -1.800 m dpl dengan suhu sekitar 300°C. Sebagian besar produksi dari lapangan Berlin adalah dari kedalaman akuifer NaCl yang netral dan mature. Cairan akuifer awal memiliki kandungan Cl sedang (dari 2500 hingga 6500 mg/kg), Fe dan Mg rendah (<1,0 mg/kg), sulfat rendah (<25,0 mg/kg) dan pH sedikit asam hingga netral (dari 5,0 hingga 6,0) ; Tingkat CO2 bervariasi dari 200 hingga 1100 mg/kg (TR17A dan TR4). Kandungan gas yang tidak dapat terkondensasi pada nilai ini sekitar 0,15 hingga 0,51% b/b.
• Well Discharge Enthalpies
Sampel dalam penelitian ini diperoleh dari 14 sumur produksi dengan total entalpi debit sekitar 1100 hingga 1700 kJ/kg. Sebagian besar pelepasan sumur memiliki entalpi cair (yaitu entalpi fluida yang dikeluarkan sama, atau sangat dekat, dengan entalpi cairan jenuh uap pada suhu akuifer). Entalpi pelepasan di sumur TR 18B lebih tinggi daripada entalpi cair fluida panas bumi jenuh uap. Sumur TR 18B adalah sumur cair jenuh-uap paling dangkal di ladang panas bumi Berlin.
3. SCHEMATIC DIAGRAM OF GEOTHERMAL POWER PLANT IN BERLIN GEOTHERMAL FIELD, EL SALVADOR (INCLUDING THE FACILITY OF SAGS AND GPP)
Gambar 5. Single Flash Power Plant
Pembangkit listrik Berlin memiliki 2 unit kondensasi (flash power plant) masing- masing sebesar 31.4925 MW ditambah sepertiganya sebesar 42 MW. Pembangkit listrik yang ada dialiri oleh 8 sumur yang menghasilkan fluida dua fasa (steam + liquid) dengan sekitar 100 kg steam per detik, tekanan 10 bar dan temperatur 180oC. Cairan yang diekstraksi adalah campuran air-uap dengan rasio 3-1. Setelah diumpankan ke turbin untuk menghasilkan listrik, uap sebagian diuapkan (80%), dan sebagian diinjeksikan kembali (20%), bersama dengan cairan yang dipisahkan.
Reservoir panas bumi suhu tinggi Lapangan Berlin menghasilkan campuran uap dan air yang diekstraksi melalui sumur produksi. Uap dan air dipisahkan dalam pemisah siklon, kemudian disalurkan ke pembangkit listrik untuk menggerakkan turbin untuk menghasilkan tenaga listrik. Uap terkondensasi setelah meninggalkan turbin, menciptakan vakum parsial, dengan demikian dapat memaksimalkan daya yang dihasilkan oleh turbin-generator. Uap biasanya terkondensasi baik dalam kondensor kontak langsung. Dalam kondensor kontak langsung, air pendingin dari menara pendingin disemprotkan dan dicampur dengan uap. Uap yang terkondensasi kemudian menjadi bagian dari sirkuit air pendingin, dan sebagian besar kemudian diuapkan dan disebarkan ke atmosfer melalui menara pendingin. Kelebihan air pendingin yang disebut blow down dibuang di sumur injeksi yang dangkal.
Gambar 6. Fasilitas Permukaan di Lapangan Panas Bumi Berlin
Sistem transportasi fluida panas bumi meliputi pipa aliran dua fasa yang menghubungkan sumur produksi ke pemisah uap, pipa uap dari pemisah ke area pembangkit dan pipa air panas bumi dari area pembangkit (menara pendingin) ke sumur re-injeksi. Listrik yang dihasilkan oleh generator sinkron diubah dari 13,8 kV menjadi 115 kV di gardu listrik Berlin sebelum dikirim ke jaringan listrik. Transformator tegangan dan arus dari sistem meteran listrik terletak di bus 115 kV gardu step-up yang merupakan titik pengiriman.
Transformator instrumen mengirimkan sinyal tegangan dan arus ke meteran listrik utama dan sekunder yang terletak di ruang kontrol pembangkit listrik.
REFERENCES
Correia, H., Jacobo, H., Castellanos, F., Tenorio, J., Handal, S., and Santos, P., 1996: Synthesis of geoscientific information of a conceptual model of Berlín geothermal field. Internal report, CEL, El Salvador, 30 pp.
D’Amore, F., and Tenorio, J., 1999: Chemical and physical reservoir parameters at initial conditions in Berlín geothermal field, El Salvador: A first assessment. Geothermics, 28, 45-73.
Hernández M., C.B., 2012: Aquifer fluid compositions at the Berlín geothermal field, El Salvador in 2012. Report 12 in: Geothermal training in Iceland 2012.UNU-GTP, Iceland, 169-202.
LaGeo, 2012: Conceptual model of the Berlín geothermal system. LaGeo S.A. de C.V., Studies and Production Departments, internal report (in Spanish), 143 pp.
Magaña, M.I., 2012: Geochemical model. Berlín geothermal system. LaGeo S.A de C.V., Geochemical Department, internal report (in Spanish), 21 pp.
Montalvo, F., and Axelsson, G., 2000: Assessment of chemical and physical reservoir parameters during six years of production-reinjection at Berlín geothermal field (El Salvador). Proceedings of the World Geothermal Congress 2000, Kyushu-Tohoku, Japan, 2153-2158.
Monterrosa, M., and Santos, P., 2013: Conceptual models for the Berlín geothermal field, Case history. Presented at “Short Course V on Conceptual Modelling of Geothermal Systems”, UNU-GTP and LaGeo, Santa Tecla, El Salvador, 9 pp.
Paying.Green. Berlin Geothermal Project-El Salvador. Diakses pada 11 Juni 2023, dari https://www.paying.green/projects/berlin-geothermal-project-el-salvador/
Renderos, R., 2002: Chemical characterization of the thermal fluid discharge from well production tests in the Berlín geothermal field, El Salvador. Report 12 in: Geothermal Training in Iceland 2002. UNU-GTP, Iceland, 205-232.
Ruggieri, G., Petrone, C.M., Gianelli, G., Arias, A., and Henriquez, E.T., 2006: Hydrothermal alteration in the Berlin geothermal field (El Salvador): new data and discussion on the natural state of the system. Periodico di Mineralogia, 75, 347-353.
