2 Oil Generation GF2011

BASIC PETROLEUM GEOLOGY1. PENDAHULUAN2. KEJADIAN HIDROKARBON DI DALAM BATUAN

INDUK,3. PERGERAKAN HIDROKARBON, 4. AKUMULASI HIDROKARBON DALAM BATUAN

RESERVOAR,5. BATUAN TUDUNG & PERANGKAP

HIDROKARBON 6. TEKNIK EKSPLORASI 7. TEKNIK PENDAPATAN/ PEROLEHAN MIGAS 8. PENGENALAN GEOLOGI CEKUNGAN MINYAK

DI INDONESIA

UNSUR2 DALAM PETROLEUM SYSTEM

• Source Rock : Batuan induk dimana material organiknya melimpah & mengandung Hidrokarbon

• Reservoir Rock : Batuan tempat mi-gas bumi berakumulasi & bergerak (move)

• Seal Rock : Batuan penyekat di mana mi-gas tdk dpt bergerak dgn efektif (mudstone & claystone)

• Migration Route : Jalur tempat bergeraknya mi-gas dr bat induk ke perangkap

• Trap : Tempat terakumulasinya mi-gas bumi

Minyak & GasMinyak & Gas Bumi ( Bumi (Petroleum): adlh substansi fluida ): adlh substansi fluida hidrokarbonhidrokarbon alam yg alam yg mudah terbakar, kuning–hitam yg ditemukan di bawah permukaan bumi.mudah terbakar, kuning–hitam yg ditemukan di bawah permukaan bumi.

Cross Section Of A Petroleum System

Overburden Rock

Seal Rock

Reservoir Rock

Source Rock

Underburden Rock

Basement Rock

EssentialElements

ofPetroleum

System

(Foreland Basin Example)

(modified from Magoon and Dow, 1994)

Sed

imen

tary

Bas

in F

ill

Geographic Extent of Petroleum System

Stratigraphic Extent of

PetroleumSystem

Pod of ActiveSource Rock

Top Oil Window

Top Gas Window

Petroleum Reservoir

Fold-and-Thrust Belt(arrows indicate relative fault motion)

Extent of Play

Extent of Prospect/Field

ASAL MINYAK & GASBUMI • Teori anorganik/ abiogenesa, yg menyatakan

bhw hc berasal dr proses anorganik.

• Teori organik atau biogenesa

1. Teori Alkali Panas Dgn C02 (Berthelot, 1866)

2. Teori I Karbida Panas dgn Air (MendeLeyeff, 1877)

3. Teori Emanasi Volkanik4. Hipotesa Kimia5. Hipotesa Asal Kosmik

Argumentasi Untuk Hc Asal Organik1.Hc mempunyai daya dpt memutar bid optik atau bid polarisasi. Hal ini disebabkan oleh adanya ko-lesterol (C26045OH),2.Hc mengandung porfirin, suatu zat yg kompleks yg tdr dr hc dgn unsur vanadium, nikel dsb3.Susunan hc yg td dr unsur H & C sgt mirip dgn z-organik, yg tdr dr H, C, & 0 4.Hidrokarbon terdpt di dlm sedimen Resen (Smith,’54). Hal ini berhub dgn asosiasi hc dgn sedimen, sdgkan diketahui pula bhw z-organik banyak terdpt di dlm lap sedimen & mrpkn bgn integral drpd sedimentasi5.Scr praktis lapisan minyak didptkan stlh Kambrium-Pleistosen

Teori Utama Mengenai Asal Terjadinya

1.Teori anorganik atau abiogenesa, 2.Teori organik atau biogenesa,

SOURCE ROCK & HYDROCARBON GENERATION.Batuan induk adlh btn sedimen berbutir halus

(umum-nya serpih & batugamping) yg menghasilkan minyak & gas bumi, berwarna gelap, kaya material organik, di endapkan dgn energi rendah

Teori organik

Teori Asal Anorganik hydrocarbon (1) 1. Teori Alkali Panas Dgn C02 (Berthelot, 1866) 2. Teori I Karbida Panas dgn Air (MendeLeyeff, 1877) 3. Teori Emanasi Volkanik (spt von humboldt 1805, 4. Hipotesa Kimia (Porfir'ev ‘74 )5. Hipotesa Asal Kosmik

1. Dlm bumi tdpt logam alkali dlm keadaan bebas & temp tinggi. Ji ka karbondioksida di udara bersentuhan dgn alkali tsb, mk ase- tilen dpt dibentuk, atau teori adanya besi yg panas di dlm kerak bumi, bereaksi dgn karbondioksida &/ hidrogensulfida menghsl kan reaksi asitelen &/ benzen (C2H2 /C6H6 )

2. Bhw di dlm kerak bumi tdpt karbida besi. Air yg masuk ke dlm kerak akan berekasi dgn karbida besi tsb membentuk hydrocarbon. Bukti dr adanya zat hydrocarbon di dlm meteorit, dimana ada btn di kerak bumi yg diperkirakan sbg pecahan suatu meteorit tsb. Dgn dmkn diperkirakan bhw di dlm bumi juga terbentuk hydrocar bon scr alam & scr abiogenik atau scr anorganik.

Teori Asal Anorganik hydrocarbon(2)

3. Adanya gas metan (CH4) di dlm emanasi gn api. Penga-matan yg mengira bhw gn api lumpur mrpkn gn api. Ba-nyaknya contoh terdapatnya karbon & hydrocarbon dlm btn beku yg tua ataupun dalam gn api pd masa kini. Ada-nya analogi antara emanasi & gejala volkanik

4. Bhw di bawah kerak bumi terdpt suatu kombinasi antara air, grafit & sulfida besi yg bertindak sbg suatu baterai yg besar, dgn grafit bertindak sbg penyalur aliran listrik. Sbg akibat reaksi ini, air terurai & menghslkan hidrogen yg be-reaksi dgn grafit untuk membentuk hydrocarbon

5. Bhw dlm atmosfer planet terdpt hydrocarbon , terutama metan. Planet tsb adlh Venus, Mars, Saturnus & Uranus dgn seluruh satelitnya. Salah satu segi teori kosmik ialah adanya kemungkinan bhw hydrocarbon mrpkn konstitusi salah satu unsur bumi yg masih primitif, yg kemudian mem bentuk zat organik

Pagar Cox1. Hc selalu terdpt dlm btn sed & umumnya sed marin. (di sekitar pantai).2. Hc mrpkn campuran kompleks hidrokarbon. Scr unsur mk ssnnya adalah

seragam, yi: 15% hidrogen & 85% karbon3. Hc terdpt dr umur Kambrium - Pleistosen. jadi, semua teori hrs dpt

menerangkan bhw hc dpt terbentuk pd berbagai umur.

4. Temp reservoir rata2 1070C (kekecualian 1410C). Temp hc dpt bertahan adlh 2000 C disimpulkan bhw proses pembentukan hc pd temp rendah,

5. Hc selalu terbentuk dlm keadaan reduksi sebagaimana di perlihatkan oleh hadirnya porfirin dan unsur belerang. Juga minyakbumi hanya sedikit sekali mengandung oksigen

6. Hc dpt mengalami berbagai perubahan: tahan thdp perubahan tek dr 8 - 10.000 psi atau kurang dr 1-1000 atmosfer. Selain itu hc dpt bertahan dlm kisaran temperatur 1000 C.

7. Ssnn hc tdk mengalami perubahan yg disebabkan krn migrasi (kecuali sedikit).

DATA GEOKIMIA1. Ssnn molekul hc terutama dlm, kisaran bensin, tdk memperlihatkan adanya

keseimbangan termodinamik.

2. Hc pd umumnya aktif scr optik, yg diperkirakan berasal dr nomor karbon C14, C18, C27 & C31. Hal ini menunjukkan bhw sterol (kolesterol) adlh zat yg menghslkan komponen aktif optik.

3. Hc mengandung bbrp senyawa yg memperlihatkan kesamaan struktur thdp z-organik ( hewan & tumbuh2an). Komponen tsb selain porfirin juga bbrp hidrokarbon isoprenoid, (pristan & phytan) yg di dlm hc mrpkn hasil hidrolisa dr degradasi klorofil.

4. Bbrp komponen hc termasuk kompleks porfirin, tdk stabil pd temp 250-3000C. Unsur belerang yg ditemukan dlm berbagai minyak mentah juga bereaksi sgt cepat dgn hc pd temp serendah 1500C, & menghslkan H2S & senyawa belerang siklik. Ini semuanya menunjukkan bhw proses geokimia dlm sejarah terjadinya hc berlangsung pd tem rendah.

5. Ratio C13/CI2 dlm hc sgt mirip dgn z-organik drpd C yg terdpt dlm C02 di udara & btn karbonat. Perhatikan bhw C13, /C12 dlm hc kira2 sesuai dgn fraksi cairan dr tumbuh2an marin & non-marin. Ini juga memberikan bukti tambahan untuk asal organik hc

DATA GEOKIMIA

5. Bgn terbesar dr hc se tdk2nya dlm fraksi ttk didih rendah tdr hanya dr bbrp senyawa saja.

6. Parafin normal mrpkn susunan utama hc. 7. Bbrp hc memperlihatkan kelebihan n-parafin dgn no atom yg ganjil dibandingkan

dgn yg ber no atom yg genap. Hal ini bukan saja mrpkn bukti untuk asal biogenik dr minyakhumi, ttp juga menunjukkan bhw mekanisme pembentukan n parafin adlh dekarboxilasi asam lemak.

8. Penyusunan siklo-alkan & aromat yg bercabang-rantai yg terdpt dlm hc sesuai dgn yg diharapkan dr bbrp transformasi n-parafin yg diketahui dgn baik. Kebanyakan sikloparafin ber-hub dgn siklopentan dan siklohexan.

9. Olefin & bbrp zat lain yg mudah direduksi pd umumnya tdk hadir dlm hc, ini menunjukkan bhw hc dibentuk & tinggal dlm lingkungan reduksi yg sgt kuat.

10. Dgn sedikit kekecualian, hc tdk mengandung lebih dr 0,5% nitrogen dan 1,0% oksigen. Data geokimia yg dikemukakan oleh Colombo (‘67) itu dpt dipakai sbgi kerangka untuk memba tasi teori organik terbentuknya hc.

Penyebaran Ratio Isotop C13 / C12 dlm

berbagai zat (Silverman,’73)

GOL ZAT ORGANIK SBG BAHAN SUMBER• Protein mrpkn bahan daging drpd binatang

• Karbohidrat terutama tdr dr pentosa & hexosa • Lignin

• Lipid atau Asam Lemak

Kesimpulan •Lipid mrpkn zat pembentuk utama hc. Hal ini terlihat dr perbandingan H:C, yg menunjukkan bhw lipid adlh yg paling mirip dgn hc •Z-organik dpt dibagi 2 jenis, yi berasal dr kehidupan nabati (tumbuh2an), & kehidupan hewan

Lipid Protein Kayu

Minyak aspal

Gambut

Karbohidtat Lignin

Batubara lunak

Batubara keras

Graphite

NATURAL ORGANIC MATTER IN H/C O/C DIAGRAM

O/C

Gb 6.8 Ratio H/C - O/C dr pelbagai zat organik & minyakburni (Van Krevelen)

ZAT ORGANIK LAUTAN

• Ganggang, ini paling banyak terdpt di lautan & mrpkn makanan utama bagi hewan di laut. Dpt pula dikatakan bhw zat lipid sgt banyak terdpt di dlm ganggang tsb.

• Diatomea, juga mrpkn tumbuh2an yg terkungkung dlm endpn silikat. 5-50% dr jasad diato-mea tdr drpd pelampung yg berupa zat minyak, shg mungkin zat beginilah yg mrpkn sumber utama hc. Melihat bhw lipid mrpkn sumber utama hc, mk jasad plankton mrpkn binatang yg mungkin sekali menjadi sumber hc, krn pdnya terdpt paling banyak lipid.

ZAT ORGANIK DARATAN• Lignin & Selulosa, terutama trdr dr karbohidrat &

juga zat2 kayu. • Asam Humus (C20H1006) banyak sekali terdpt

dalam tanah & mrpkn hasil pembusukan daun2an dll. Zat ini banyak sekali persamaannya dgn zat aspal, mis di rawa2 Florida ditemukan banyak sekali zat yg menyerupai aspal yg terdpt dalam tanah.

• Asam Geis (C20H 12 0 7)' • Asam Ulmik

Pengumpulan. Pengawetan & Transformasi Zat Organik dlm Sedimen

Lingkungan Pengendapan Zat Organik (Untuk terbentuk-nya mi-gasbumi diperlukan ling-peng yg dpt memberi-kan kadar z-organik yg tinggi serta kesempatan untuk mengawetkannya. Keadaan spt itu, yg memungkinkan teronggoknya z-organik adalah:

1. Suatu ling-peng dimana kehidupan berkembang scr baik shg z-organik terkumpul dgn banyak sekali.

2. Pengendapan sed yg berlangsung cepat, terutama yg halus, shg z-organik yg tlh terkumpul dpt diawetkan & tdk hilang oleh pembusukan ataupun oksidasi.

3. Lingkungan yg berada dlm keadaan reduksi, dimana tdk terdpt sirkulasi air yg cepat shg oksigen tdk ada. Dgn demikian z-organik akan terawetkan.

Proses Transformasi Z-Organik - Minyakbumi• Hidrogenisasi. • Dekarboxilasi atau Deoxigenasi. • Perubahan Oksigen.

Pendapat-pendapat transformasi z-organik-migasbum

1. Degradasi termal Kalau sed mengalami penimbunan & pembebanan, mk P & T akan meningkat. Pengaruh P tdk seberapa besar .Temp mrpkn faktor penting.

2. Reaksi katalis Sesuai dgn yg berlangsung di dlm kilang minyak, cracking terjadi pd temp rendah & berjalan lebih cepat apabila menggunakan lempung sbg katalisator (asam silikat)

3. Radioaktivitas sumber radioaktif cukup banyak terdpt dlm formasi: U, Th & K40 Serpih mengandung lebih banyak zat radioaktif, terutama serpih hitam

4. Aktivitas bakteri (mikrobiokimia) Bakteri mempunyai potensi besar dlm proses pembentukan hidrokarbon mibum & memegang peranan dr sejak matinya zat organik sampai pd waktu diagenesa. Pd umumnya aktivitas bakteri menimbulkan & mengintensifkan lingkungan yg mereduksi, shg se tdk2nya menyiapkan milieu terbentuknya mibum

5. Tanpa sesuatu proses tertentu bhw organisme membentuk hc sbg bgn dr proses metabolisme dlm siklus hidupnya yg normai. Dr rembasan zaman2 yg lampau mungkin diendapkan kembali, & menambah cadangan yg telah ada. Gagasan bhw zat2 yg menyerupai hc telah ada dlm z-organik & hanya membutuhkan sedikit modifikasi untuk berubah menjadi mibum.

KUIS 1. Teori tentang terbentuknya hidrokarbon, menarik didiskusikan, krn selain

penting bagi kegiatan akademis, teori tentang terbentuknya hidrokarbon juga penting sebagai guide eksplorasi migas. Apa kaitan eksplorasi migas dengan genetic minyak dan gas bumi

2. Ada dua teori tentang terbentuk/ asal mula minyak dan gas bumi, jelaskan. Sebutkan alasan yang memperkuat dan yang melemahkan kedua teori tsb

3. Sebutkan beberapa teori tetang terbentuknya minyak dan gas bumi yang beranggapan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari bahan anorganik

4. Sebutkan lima argumentasi bahwa terbentuknya minyak dan gas bumi berasal dari bahan organic

5. Cox, berpendapat proses pembentukan minyak dan gas bumi secara organik melalui 3 fasa: a pengumpulan, b pengawetan & c transformasi. Berdasarkan pendapat tersebut Cox membuat hal-hal utam tentang keberadaan minyak dan gas bumi secara organic. Sebutkan 7 fakta-fakta utama tsb (Pagar Cox)

KUIS (lanjutan)

5. Ada 11 fakta geokimia yang mampu menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi terbentuk secara organik, sebutkan

6. Sebutkan 4 gol organic yang sangat berhubungan dengan unsur yang ada di minyak dan gas bumi

7. Sebutkan keberadaan zat organic yang berasal dari lautan, dan yang berasal dari daratan.

8. Sebutkan beberapa sarat tentang terkumpulnya dan kondisi pengawetannya, agar zat organic mampu bertransformasi menjadi minyak dan gas bumi

9. Sebutkan proses-proses transformasi zat organic menjadi minyak dan gas bumi

Ca + H20 H2+CaO 5Ca + 2CO2 CaC2 + 4CaO CaO + H20 Ca(OH )2 CaC2 + H20 C2H2 + CaO Ca(OH)2 + C02 -CaC03 + H20 3C2H2 C6H6

benzen

3(Fe Mg)2 Si 04 + 7H2 0 + SiO2 + 3CO2 2 Mg3 (OH)4 Si203 + 3 Fe203 + C2 H6 + O

Di sebelah kiri persamaan reaksi terdpt olivin, air, silikat & karbondioksida & sebelah kanan terbentuk serpentin, hematit & naften. Memang diketahui bhw bgn atas astenosfer td drpd btn ultra-basa, al: td dr mineral olivin.

Konsepsi Batuan Induk

• Scr populer dikemukakan, bhw pembentukan minyak bumi terjadi krn pengonggokan zat organik, terutama plankton pd dasar laut, & tertimbun dgn sed halus dlm keadaan reduksi, shg terawetkan.

• Hal ini hanya terjadi di cek sed dimana terdpt suatu ambang dr laut terbuka, shg terdpt suatu keadaan ½ euxinic, dgn sedementasi yg cepat, dibarengi dgn penurunan.

• Lama2 kita mendptkan suatu urut2an btn serpih yg kaya akan zat organik & berwarna hitam yg disebut source rock atau btn induk.

• Krn gradien panas bumi & gaya tektonik serta pembebanan, oleh temp & tekanan tinggi,

Mekanisme Pembentukan Hidrokarbon Di Dalam Batuan Induk

Figure 1.

( 6CO2 + 12H2O C6H6O6 + 6H2O + 6O2 ).

Hidrokarbon:Hidrokarbon: Suatu senyawa organik yg terbentuk oleh Suatu senyawa organik yg terbentuk oleh unsur karbon (C) & hidrogen (H).unsur karbon (C) & hidrogen (H).

090813.mpg

Light Texas CrudePalo Pinto Field North Texas

Heavy Texas CrudeHumble Oil Field Southwest Texas

Condensate Gas



Condensate Gas

Organic richSource Rock

Thermally MaturedOrganic Matter

Oil

Tipe Kerogen

1.Batuan induk efektif adlh bat induk yg tlh membentuk & mengeluarkan hidrokarbon

2.Batuan induk possible adlh btn sedimen yg belum per-nah di evaluasi potensinya, ttp mempunyai kemung-kinan membentuk & mengeluarkan hidrokarbon.

3.Batuan induk potential adlh btn sedimen belum ma-tang, ttp mempunyai kemampuan membentuk & me-ngeluarkan hidrokarbon jika kematangannya bertam-bah tinggi.

Berdasarkan Kualitasnya Batuan Induk Dibagi 3 (Waples ‘85) :

Batugamping mengandung < material organik dr pd serpih, ttp mengandung proporsi hidrokarbon yg lebih tinggi. (Gehman ‘62 & Bissada ‘86)

Klasifikasi HidrokarbonHydrocarbon dibagi menjadi 2

1. Saturated Hydrocarbon (hidrokarbon jenuh) dibagi

2. Aromatic (hidrokarbon tidak jenuh)

a. Parafin, dibagi 2: ( n parafinikatan rantai lurus) & Isoparafinikatan rantai bercabang)b. Naphthenes (cyclo parafin)

Non - Hydrocarbon, mengandung unsur: NSO, Logam (vanadium, nikel), unsur berasal dr klorofil (asphalthenes)

PETROLEUM COMPONENTS

GASES

C4, C5

C6, C7

C8, C9

C10

C1, C2

C3, C4

C5

Supernaw, 1979)

ISO-PARAFFINS

LIQUIDS CONDENSATES

HYDROCARBONS NON HYDROCARBONS

AROMATICS SATURATES

n-PARAFFINS CYCLO-PARAFFINS(NAPHTHENES

ASPHALT RENESRESINS

Pohon Petrokimia

Source Rock & Hydrocarbon Generation• Bat induk adlh btn sed berbtr halus (serpih & batu-

gamping) yg menghasilkan hc, berwarna gelap, kaya material organik, di endapkan dgn energi rendah

• Hc, terbentuk oleh pemanasan sekumpulan zat2 orga nik yg ada dlm btn sed yg terpanaskan/ termasakkan di dlm bumi untuk waktu yg lama pd temp <<

• Mi-Gas bumi, mengandung senyawa hidrokarbon. Berdsrkn Σ unsur karbon (C) minyak dibedakan dng gas. (Cth: C1H4 = Methane, C2H6 = Ethane, C3H8 = Propane, C4H10 = Butane, C5H12+ = Oil)

• Ada 2 jenis kandungan btn induk2 jenis kandungan btn induk: 1) : 1) Hydrogen rich = Oil-prone (Organisme-Plangtonik-Di LautOrganisme-Plangtonik-Di Laut) 2) Hydro gen poor = Gas-prone (Tumbuhan-Humus-Di Danau/ DeltaTumbuhan-Humus-Di Danau/ Delta))

1. Sapropelic mrpkn hasil dekomposisi dari lemak, zat organik lipid yg diendapkan dlm lumpur bawah air (laut & danau) pd kondisi oksigen terbatas.

2. Humic mrpkn hasil dr pembentukan gambut, umumnya ber-asal dr tumbuhan darat yg diendapkan pd rawa kondisi adanya oksigen

Material organik dapat diklasifikasikan menjadi 2 tipe utama yi: Sapropelic & Humic (Potonie’08).

Tipe2 Material Organik Dlm Bat Induk

Sapropelic Kerogen Humic KerogenSapropelic Kerogen Humic Kerogen

• Generation – Suatu proses di mana btn induk mengalami pemanasan & tekanan yg cukup untuk merubah material organik menjadi hidrokarbon (HC)

• Hc: kandungan bhn organik pd bat induk yg tersusun oleh ± 80–99% kerogen, selebihnya adlh bitumen (Hunt,‘79),

• Kerogen: bhn organik tdr partikel yg ber-beda2 (maseral), tdpt di bat sedimen yg menjadi mi-gas, akibat pematangan (mengalami polimerisasi tinggi), & yg tdk dpt larut dlm asam non oksidasi, basa, atau dlm pelarut organik biasa

• Mat-organik yg larut disebut bitumen atau extractable organic matter (EOM)

• Bitumen & kerogen (crude oil) mengandung unsur yg sa- ma ttp jmlhnya relatif berbeda. Dlm proses perubahan bitu men ke kerogen sbgn NSO hilang atau berubah ke HC Bitumen Saturated hc, Resin, Asphalitnes, aromatik kerogen Saturated hc Aromatik, resin, asphalitenes

Source Rock & Hydrocarbon Generation

Environment of Deposition Rocks



Condensate Gas



Condensate Gas

Organic richSource Rock

Thermally MaturedOrganic Matter

Oil

Tipe Kerogen

1. Sumber & diagenesis2. Kematangan Ciri-ciri Kurang matang

– Unsur HC sedikit– Unsur NSO banyak– Rata-rata berat molekul besar– Dgn meningkatnya kematangan, rasio S/N menurun– Api gravity kecil– Viskositas besar

3. Reservoir TransformationProses termal : cracking & deaspaltingProses non termal : water washing & biodegradation

Faktor Yg Mempengaruhi Komponen Bitumen & Kerogen

• Oil stabil di reservoir pada T < 90°C• Memecahkan molekul yg besar menjadi lebih kecil• Merubah heavy oil, kaya NSO menjadi lebih ringan• Waxy oil kurang waxy• Api gravity menjadi lebih besar• Viskositas menurun• Pada cracking yg ekstrim, menghasilkan kondensates,

wet & dry gas• Cracking juga menghasilkan deaspalting.• Molekul aspaltene menjadi kurang larut apabila oil

menjadi ringan, shg terjadi pengendapan. • Pengendapan aspaltenes menurunkan kandungan

sulfur &meningkatkan Api gravity minyak

PROSES TERMAL (CRACKING & DEASPHALTING)

• Pada kondisi ttt, bbrp spesies bakteri menghancu rkan unsur di crude oil

• Kondisi memerlukan adanya air (krn mikroorganisme hidup di air)

• Biodegradasi mulai pd migrasi oil (krn interaksi oil, air maksimal), & dpt juga terjadi di reservoir

Proses Non Termal (Water Washing & Biodegradation)

Water Washing• Water washing adalah hilangnya unsur2 yg mudah larut

di crude oil krn tercuci oleh air• Molekul hidrokarbon yg terkecil dan aromatik spt

benzene adlh mudah larut

Biodegradation

(modified from Tissot and Welte, 1984)

Organic Debris

Kerogen

Carbon

Initial Bitumen

Oil & Gas

Methane

Oil Reservoir

MigrationThermal Degradation

Cracking

Dia

gen

esis

Cat

agen

esis

Met

agen

esisPro

gre

ssiv

e B

uri

al &

Hea

tin

gDiagramatic Of Hydrocarbon Generation.

Tipe Kerogen

Cooper (‘90), : 1. Liptinite (Oil prone, berasal

dr kerogen yg kaya lipid), 2. Vitrinite (Gas prone, berasal

dr humik kerogen), & 3. Inertinite

Palynologist (Burgess, 1974), 1. Algal tipe I (maseral alginit) 2. Amorphous tipe I dan II (maseral exinite) 3. Herbaceous tipe II (maseral exinit) 4. Woody tipe III (maseral vitrinit) 5. Coaly tipe IV (maseral inertinit)

Coal petrologist (Stach et al., 1982)

1. Exinite 2. Vitrinite 3. Inertinite

Coal petrologist (Stach et al., 1982)

1. Exinite 2. Vitrinite 3. Inertinite

Geochemistry (Tissot et al., 1974) i. Tipe 1 (Alginite) ii. Tipe II (Exinite) iii. Tipe III (Vitrinite) iv. Tipe IV (Inertinite)

Tipe Kerogen Yi Tipe 1. berupa sedimen2 alga, endp danau, mengandung mat-organik diketemukan Sapropelic, rasio atom H:C 1,6–1,8. Kero-gen ini cenderung oil prone.

Tipe 2. Mrpkn tipe intermediate, umumnya mrpkan endpn2 tepi laut. Mat-organiknya mrpkan campuran ant maseral asal da-rat & laut, rasio H: C ± 1,4. Tipe ini menghasilkan oil prone. Tipe 3 tipe ini mrpkn intermediat, mrpkan endpn2 tepi laut. Mat-organiknya mrpkan campuran antr mat-organik asal darat & laut, rasio H : C ± 1,4. Tipe ini menghasilkan oil prone.

Tipe 4. Berasal dr berbagai sumber, namun tlh mengalami oksidasi, daur ulang/ teralterasi. Bahan organiknya yg lembam (inert) miskin hydrogen (rasio H:C < 0,4) & tdk menghasilkan hc.

Kerogen Tipe I− Berasal dr alga danau, terbatas pada danau yg anoksik− Memiliki kandungan hidrogen yg tertinggi. − Mengandung O2 yg jauh lebih rendah dibandingkan tipe III & IV− Adanya kecenderungan menghasilkan oil prone

Kerogen Tipe II− Berasal dr sedimen laut dgn kondisi reduksi− Dari bbrp sumber yg berbeda, yi alga laut, polen, spora, lapisan lilin tanaman

& fosil resin, & juga dari lemak tanaman (lipid).− Mempunyai kandungan. H relatif tinggi− Menghasilkan oil prone

Kerogen Tipe III− Asal mat-organik darat, sedikit mengandung lemak (fatty) atau zat lilin (waxy)− Selulosa & lignin adlh penyumbang terbesar kerogen tipe III, shg kandungan

O>>. kandungan H <<, menghasilkan gas proneKerogen Tipe IV

− Terdr dr material yg teroksidasi , berasal dr berbagai sumber, mengandung sejmlh besar oksigen

− Tdr aromatik & mempunyai kandungan H <<, biasanya tdk menghasilkan hc

Tipe Kerogen (Waples ‘85) :

Diagenesis Of Sedimentary Organic Mater.

Maseral – Tipe Kerogen – Asal matrerial

1. Analisis Jumlah Material Organik2. Analisis Tipe Material Organik

3. Analisis Kematangan Material Organik

Evaluasi Batuan Induk

1. Analisis Jumlah Material Organika.Karbon organik total (TOC) digunakan Leco Carbon

Analyzer Klasifikasi (Peters & Cassa ‘94)b.Potential Yield (S1+S2) Mrpkan hasil dr proses

pirolisis.a

>4,0

2,0 – 4,0

1,0 – 2,0

0,5 – 1,0

0,0 – 0,5

TOC(wt%)

>4,0Excellent2,0 – 4,0Very good1,0 – 2,0Good0,5 – 1,0Fair0,0 – 0,5Poor

in ShalesPetroleum Potensial b

> 6

2 - 6

< 2

(S1+S2) (mg/g)

Generation Potential

> 6

2 - 6

< 2

Very good

Fair

Poor

2. Analisis Tipe Material Organik• Alat yg digunakan adlh Rock Eval pirolisis• Selama pemanasan, 2 jenis hc dikeluarkan dari bat. • Hc yg I keluar 250º C, mrpkan hc yg sudah ada di

dlm bat, digambarkan dlm bentuk S1• Pd temp 350º C, jenis hc yg ke II mulai muncul, &

mencapai maksimum pd temp 420 - 460º C. Hc ini disebut S2. Temp maksimum pd saat S2, disebut Tmaks

• CO2 juga dikeluarkan dr kerogen, & ditangkap oleh detektor ke II, & direkam sbg S3.

• Indeks Hidrogen (HI) adalah S2 / TOC• Indeks Oksigen (OI) adalah S3 / TOC

3. Analisis Kematangan Mat-Organika. Kerogen yg tlh matang akan membawa perubahan pd vi

trinit & akan diiringi dgn kemampuan partikel tsb untuk me mantulkan cahaya yg jatuh pdnya. Tingkat kematangan yg teramati dr nilai Ro ini akan bertambah scr teratur dgn ber+nya kedlman.(Pemantulan Vitrinit/ Ro)

b. Pd temp 350ºC, jenis hc yg ke 2 mulai muncul, & men capai maksimum ketika temp 420 & 460º C. (Hs S2). T emp pd saat S2, disebut Tmaks

Thermal Maturity Ro(%)

a. Klasifikasi Kematangan (Peters & Cassa, ‘94) Thermal Tmaxs PI

Maturity (0C)

b. Klasifikasi: Tmaks, & Production Index

Pengukuran kematangan ha-nya mengungkapkan tingkat kematangan pada masa kini, kita belum mengetahui kapan minyak terbentuk, pd temp atau pd kedalaman berapa,?

N.V. Lopatin (geochemisict Rusia), adlh orang I yg mene-liti ttg cara perhitungan kema-tangan material organik dgn mempertimbangkan faktor waktu, kedalaman & temp.

4. Metoda Lopatin

Korelasi Harga TTI & Harga Pemantulan Vitrinit (Waples ‘80) :

Menggunakan fosil dari spora & tepung sari Diamati tingkat warnanya dgn skala warna mll mi-

kroskop, kmdn membandingkan tingkat warna cth spora/ tepung sari dgn warna standar tertentu

Klasifikasi SCI (Hasedock ‘77)

5. Spora Colour Index (SCI)

Incipient Oil Generation

Max. Oil Generated

Oil Floor

Wet Gas Floor

Dry Gas Floor

Max. Dry GasGenerated

(modified from Foster and Beaumont, 1991, after Dow and O’Conner, 1982)

Vit

rin

ite

Ref

lect

ance

(R

o)

%

Wei

gh

t %

Car

bo

n i

n K

ero

gen

Sp

ore

Co

lora

tio

n I

nd

ex (

SC

I)

Pyr

oly

sis

T(C

)m

ax

0.2

0.3

0.4

0.5

4.0

3.0

2.0

1.3

1

2

3

456

789

10

430

450

465

65

70

75

80

85

90

95

0.60.70.80.91.01.2

OIL

WetGas

DryGas

Comparison of Several Commonly Used Maturity Techniques & Their Correlation to Oil

& Gas Generation Limits

1. Capacity for HC charge

2. Source rock maturity

Ruang Lingkup Bat Induka. Presence & volume of source rockb. Thicknessc. Areal extentd. Number of distinct source horizonse. Continuityf. Known HC in area (fields, wells,

seeps)g. Organic richness (TOC, S1+S2),h. SCIi. Kerogen type

•Type I - lacustrine, oil prone•Type II- marine, oil&gas prone

•Type III- gas prone•Type IV- Inert

a. Source rock data (Ro, Tmax)b. Determine whether source rock in

fetch

1. Timing

2. Migration Pathways

3. Preservation/Segregtion

TIMING & MIGRATION

• Timing of reservoir, seal & trap development relative to that of HC generation & migration

• Maturation model (burial history, paleogeothermal regime)• Thermal gradients (BHT, heat flow, lithology)

• Position of trap with respect to kitchen/fetch area • Amount of source rock in the oil window within fetch area• Migration style (vertical or lateral)• Migration distance required (vertical & lateral)• Migration conduits & barriers/migration style• Connection of pathways to reservoir

• Post entrapment tectonism or fracturing• Diplacement of oil by water or gas• Biogradation• Thermal cracking• Preferential migration of gas

MODEL KARIKATUR PETROLEUM SYSTEM

24803

Petroleum System ElementsPetroleum System Elements

120° F120° F

350° F350° FGenerationGeneration

MigrationMigration

Seal RockSeal Rock

Reservoir RockReservoir Rock

OilOil

WaterWater

Gas CapGas Cap

EntrapmentEntrapmentAccumulationAccumulation

Source RockSource Rock

2 Oil Generation GF2011

Documents

Transcript of 2 Oil Generation GF2011