149216835-Dasar-Ilmu-CBM.pdf

3
Gas methane batubara yang teradsorbsi dalam matrix batubara dapat keluar dari sea m batubara denan cara : - apabila tekanan dalam batubara rendah (tekanan diluar pori dimana GMB teradsor bsi). - bila terdapat saluran yang menghubungkan pori tersebut dengan sumur Didalam seam batubara didapatkan sejumlah air, hal ini tergantung : - kedalaman lapisan batubara - peringkat batubara - hubungan seam batubara dengan lapisan sandstone sebagai lapisan pembawa air (a quifer) - Dalam seam batubara terdapat sejumlah air yang menyebabkan bertambahnya tekana n gas dalam batubara. Pemboran eksploitasi (produksi) GMB : Alat dilengkapi dengan peralatan pemboran minyak dan gas. Siapkan pemboran untuk produksi, termasuk pipanisasi dan tempat penampungan air serta gas yang dihasilkan. Pada saat pemboran, operator harus dapat menempatkan casing pada lapisan atas ba tubara. Gunakan diameter mata bor besar. Untuk produksi GMB, pemboran dilakukan lebih dari satu lubang bor, dengan tujuan agar proses dewatering lebih effisien. Spasi pemboran : bisa 402 m atau 201 m. Spasi pemboran dipengaruhi oleh struktur geologi daerah endapan batubara. Pada tahap awal pemboran produksi GMB sebagian besar hanya memproduksi air hal i ni terjadi karena : Didalam seam batubara didapatkan sejumlah air yang tergantung dari peringkat bat ubara dan ada tidaknya hubungan lapisan batubara dengan sandstone diatasnya. Adanya air didalam seam batubara akan memberi tambahan teka nan gas, yang membuat gas semakin kuat teradsorbsi dalam matrix batubara Untuk mengurangi tekanan yang ada dalam seam batubara maka harus dilakukan dewatering dengan cara dipompakan ke atas. Apabila ukuran kondisi cleat dan pori tidak memungkinkan air mengalir dari dalam seam batubara, maka dibantu dengan kavitasi. Kavitasi adalah suatu upaya untuk membuka cleat dan pori dalam seam batubara den gan cara memompa air dan udara kedalam seam batubara untuk meningkatkan tekanan dalam reservoir. Setelah itu tekanan dilepas, sehingga ada tekanan balik dari air dan udara masuk ke sumbur pemboran, yang diikuti aliran air. Bila sudah terjadi dewatering, operator harus memastikan bahwa : Permukaan air yang masuk ke dalam pompa harus rendah, sehingga gas tidak ikut ke luar bersama-sama air, yang mengakibatkan air mengandung gas. Setelah air dipompa ke atas, volume air menurun dan tekanan gas akan turun sehin gga produksi gas akan meningkat. Gas akan keluar melalui pipa yang posisinya lebih tinggi . Setelah sampai permukaan (bila kualitas gas bagus) bisa langsung dijual dengan b antuan kompresor untuk dialirkan ke konsumen melaui pipa. RESERVOIR (CEBAKAN) GAS METHANE Gas methane terbentuknya selalu berhubungan dengan proses pembentukan batubara. Batubara adalah media berpori dengan gas yang relatif sangat rendah kemampuan p eresapannya. Kandungan gas dalam batubara merupakan parameter penting untuk evaluasi reservoi r gas, yaitu :

description

CBM prospeksi

Transcript of 149216835-Dasar-Ilmu-CBM.pdf

Page 1: 149216835-Dasar-Ilmu-CBM.pdf

�Gas methane batubara yang teradsorbsi dalam matrix batubara dapat keluar dari seam batubara denan cara :- apabila tekanan dalam batubara rendah (tekanan diluar pori dimana GMB teradsorbsi).- bila terdapat saluran yang menghubungkan pori tersebut dengan sumur

Didalam seam batubara didapatkan sejumlah air, hal ini tergantung :- kedalaman lapisan batubara- peringkat batubara- hubungan seam batubara dengan lapisan sandstone sebagai lapisan pembawa air (aquifer)- Dalam seam batubara terdapat sejumlah air yang menyebabkan bertambahnya tekanan gas dalam batubara.

Pemboran eksploitasi (produksi) GMB :� Alat dilengkapi dengan peralatan pemboran minyak dan gas.� Siapkan pemboran untuk produksi, termasuk pipanisasi dan tempat penampungan air serta gas yang dihasilkan.� Pada saat pemboran, operator harus dapat menempatkan casing pada lapisan atas batubara.� Gunakan diameter mata bor besar.

Untuk produksi GMB, pemboran dilakukan lebih dari satu lubang bor, dengan tujuan agar proses dewatering lebih effisien.� Spasi pemboran : bisa 402 m atau 201 m.� Spasi pemboran dipengaruhi oleh struktur geologi daerah endapan batubara.

Pada tahap awal pemboran produksi GMB sebagian besar hanya memproduksi air hal ini terjadi karena :� Didalam seam batubara didapatkan sejumlah air yang tergantung dari peringkat batubara dan ada tidaknya hubungan lapisan batubara dengan sandstone diatasnya.� Adanya air didalam seam batubara akan memberi tambahan tekanan gas, yang membuat gas semakin kuat teradsorbsi dalam matrix batubara Untuk mengurangi tekanan yang ada dalam seam batubara maka harus dilakukan dewatering dengan cara dipompakan ke atas.� Apabila ukuran kondisi cleat dan pori tidak memungkinkan air mengalir dari dalam seam batubara, maka dibantu dengan kavitasi.� Kavitasi adalah suatu upaya untuk membuka cleat dan pori dalam seam batubara dengan cara memompa air dan udara kedalam seam batubara untuk meningkatkan tekanan dalam reservoir. Setelah itu tekanan dilepas, sehingga ada tekanan balik dari air dan udara masuk ke sumbur pemboran, yang diikuti aliran air.Bila sudah terjadi dewatering, operator harus memastikan bahwa :� Permukaan air yang masuk ke dalam pompa harus rendah, sehingga gas tidak ikut keluar bersama-sama air, yang mengakibatkan air mengandung gas.� Setelah air dipompa ke atas, volume air menurun dan tekanan gas akan turun sehingga produksi gas akan meningkat.� Gas akan keluar melalui pipa yang posisinya lebih tinggi .� Setelah sampai permukaan (bila kualitas gas bagus) bisa langsung dijual dengan bantuan kompresor untuk dialirkan ke konsumen melaui pipa.

RESERVOIR (CEBAKAN) GAS METHANE Gas methane terbentuknya selalu berhubungan dengan proses pembentukan batubara. Batubara adalah media berpori dengan gas yang relatif sangat rendah kemampuan peresapannya.

Kandungan gas dalam batubara merupakan parameter penting untuk evaluasi reservoir gas, yaitu :

Page 2: 149216835-Dasar-Ilmu-CBM.pdf

a. Untuk analisa studi kelayakan gas methane batubarab. Memperkirakan lapisan-lapisan batubara yang relatif amanuntuk kegiatan penambangan bwh tanah.c. Emisi gas dari pertambangan batubara.

Berdasarkan hasil analisa laboratorium :a. Jumlah gas yang tersimpan dalam batubara tergantung pada tekanan gas dalam system porib. Jika tekanan gas insitu tiba-tiba berubah menjadi lebih kecil, maka gas akan dilepas oleh batubara sampai tekanan kembali seimbang.

Bila dilihat berdasarkan sifat fisika batubara maka keberadaan gas methane batubara dibagi 3 :1. Gas bebas : adalah gas yang terjebak dalam pori-pori yang saling berhubungan dan void dari lapisan batubara.2. Gas teradsorbsi : merupakan gas yang terjebak karena gaya tarik antar permukan pori,mengisi pada rongga-rongga (meso pori) dan cleat . Luas permukaan pori ini sangat besar 50-300 Angstrom. Dan sebagian besar gas ada disini.3. Gas teradsorbsi dalam pori-pori tertutup atau sangat dalam.

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses penyerapan gas methane dalam batubara :1. Tekanan yang bekerja pada lapisan batubara.2. Peringkat batubara, semakin tinggi peringkatnya maka gas methane yang dihasilkan semakin banyak.3. Temperatur lapisan batubara4. Kandungan air dan abu dalam batubara : semakin banyak kandungan air maka gas yang dihasilkan semakin sedikit.

Parameter lain yang mempengaruhi reservoir gas methane adalah :- Porositas masa batubara serta cleat.- Permeability lapisan batubara- Hubungan antara gas- air � batubara.- Tekanan reservoir.

Porositas masa batubara :Porositas adalah banyaknya pori-pori (mikro pori) yang terdapat dalam lapisan batubara.

- Micro pori ini berfungsi sebagai saluran ataupun tempat teradsorpsinya gas methane.- Porositas terjadi dalam masa batubara yg berhubungan dengan cleat serta rekahan.- Porositas akan mempengaruhi permeabilitas dan tempat terdapatnya gas methane, dan secara alamiah adsorpsi gas akan penting untuk mengontrol keberadaan gas dalam konvensional reservoir.- Analisa porositas lapisan batubara dapat diketahui hasilnya secara detail apabila dilakukan analisa terhadap core.- Tetapi kebanyakan hasil analisa lab. Tidak dilengkapi data porositas dari analisa terhadap core konventional.- Permeabilitas lapisan batubara- Permeabilitas reservoir primer dapat terjadi dalam cleat. Jumlah dan arah cleat yang sangat banyak, sehingga dengan diketahuinya arah cleat mayor dapat digunakan sebagai petunjuk arah aliran gas methane.- Bila permeabilitas batubara tidak diketahui, maka arah aliran gas juga tidak dapat diketahui. Hal ini harus dicantumkan dari hasil analisa core.- Perusahaan biasanya menggunakan test aliran atau hambatan untuk mendapatkan data permebilitas.

System pori

Page 3: 149216835-Dasar-Ilmu-CBM.pdf

Berdasarkan ukuran pori, dapat dibedakan menjadi : 1. Micropori : diameter 8 � 20 Angstrom. 2. Mesopori : mempunyai diameter 20 � 500 angstrom. 3. Macropori : diameter > 500 angstrom.

1 ngstrom = 1 x 10 � 10 m .Bright coal dan bituminous coal mempunyai volume micro pori yang lebih besar dari pada dull coal pada rank yang sama. mesopori pada dull coal lebih besar dibanding pada bright coal. Secara umum dikatakan volume pori termasuk cleat dan fracture sebesar 1- 10 % dari vol. batubara.

tekanan reservoir : - Tekanan reservoir biasanya digunakan untuk menghitung kapasitas cebakan gas dengan menggunakan adsorpsi pada temperatur yang sama (berdasar analisa lab) sesuai dengan karakteristik reservoir. - Tekanan dihitung dari perbedaan hidrostatik. Hal ini memberikan petunjuk terhadap aliran gas dalam permukaan pori dan rekahan.

Reaksi oksidasi terhadap CH4 :CH4 + O2 ----> CO + H2 + H2OH2 mengoksidasi menbentuk H2O melepaskan panas.2 H2 + O2 ---> 2 H2OCO + O2 -----> 2 CO2CH4 (g) + 2 O2 (g) ----> CO2 (g) + 2 H2O (l) 891 kj/mol

Reaksi dengan halogen :CH4 + X2 ----> CH3 X + Hxx adalah halogen Fluor (F) , chlor (Cl) , brom (Br) atau iodin (I).Mekanisme proses diatas disebut : halogenation bebas.

Bila x adalah Cl maka reaksinya :1. Radikal generasiUv�\t Cl2 ----> 2 Cl � 239 kj�\tEnergi yang diperlukan berasal dari radiasi Uv atau pemanas.

2. Radikal pertukaran�\tCH4 + Cl -----> CH3 + HCl + 14 Kj�\tCH3 + Cl2 ----> CH3Cl + Cl + 100 kj

3. Radikal pemusnahan-\t 2 Cl ------> Cl2 + 239 Kj-\t CH3 + Cl ----> CH3 Cl + 339 Kj-\t 2 CH3 ----> CH3 CH3 + 347 Kj