Coal Bed Methane

download Coal Bed Methane

of 13

  • date post

    07-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    295
  • download

    5

Embed Size (px)

description

Paper mengenai Coal Bed Methane

Transcript of Coal Bed Methane

PRINSIP DAN CARA MEMPRODUKSI COAL BED METHANE

Cindy Dwilarasati (03111002008)Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, Jl Palembang-Prabumulih Km.32 (OI) , Inderalaya , 30662 E-mail: cindydwilarasati@yahoo.co.id

ABSTRAK

Coal Bed Methane sekarang merupakan salah satu alternatif energi yang dapat dimanfaatkan, meskipun di Indonesia pemanfaatannya belum optimal. Sebenarnya coal bed methane adalah kandungan gas metan pada batubara yang selama ini dikenal sangat berbahaya bagi pekerja terutama untuk pekerja underground. Selain itu, gas metan ini juga sangat berbahaya jika release ke udara. Mengingat potensi coal bed methane di Indonesia yang cukup besar yaitu sekitar 453.3 TCF tersebar di 11 cekungan (Advanced Resources International.inc) maka dapat dimanfaatkan secara optimal sebagai energi alternatif ditengah krisis sumber energi saat ini. Selain itu, melalui pemanfaatan coal bed methane ini, akan mengurangi resiko bahaya yang ditimbulkan oleh gas metan batubara. Pada proses pemanfaatan coal bed methane ini ada prinsip-prinsip yang harus yang diketahui. Kandungan metan tersimpan pada mikropores dan cleat yang terdapat pada batubara. Gas metan dapat ada karena adanya tekanan akibat kandungan air yang mengakibatkan gas metan tersebut tidak dapat bermigrasi ke tempat lain dan pada batubara itu sendiri. Prinsip-prinsip inilah yang harus diketahui agar kita dapat menentukan metode produksinya. Metode produksi CBM yang berkembang sejauh ini yaitu melalui drilling yaitu melakukan pemboran menuju coal seam dan kemudian melakukan hydraulic fracturing. Pada produksi CBM ini, tahap awal akan lebih banyak menghasilkan air yang disebut dengan air teproduksi. Air terproduksi ini lama kelamaan akan menurun kuantitasnya seiring produksi CBM yang meningkat hingga mencapai nilai optimal sampai akhirnya akan menurun kembali.

Kata kunci : Coal Bed Methane, CBM, prinsip produksi, hydraulic fracturing

ABSTRACT

Coal Bed Methane is now one of the alternative energy can be used , although not optimal utilization in Indonesia . Actually, coal bed methane is methane gas content of the coal that has been known to be very dangerous for workers , especially for underground workers . In addition , methane is also very dangerous if released into the air . Given the potential for coal bed methane in Indonesia is quite large at around 453.3 trillion cubic feet in 11 basins ( Advanced Resources International.Inc ) , it can be optimally used as an alternative energy source amid the current energy crisis . In addition , through the use of coal bed methane , will reduce the risk of hazards posed by coal methane gas . In the process of coal bed methane utilization of the existing principles that should be known . The content of methane stored in mikropores and contained in the coal cleats . Methane gas can exist because of the pressure from the water content of the resulting methane gas can not migrate to another place and the coal itself. These principles must be known so that we can determine the method of production . CBM production methods evolved so far that drilling is to drill through to the coal seam and then perform hydraulic fracturing . In the CBM production , the initial phase will produce more water called the water teproduksi . The produced water will decrease over time as the quantity of CBM production increased until it reaches the optimal value will decrease until eventually return .

Kata kunci : Coal Bed Methane, CBM, production principal, hydraulic fracturing

I. PENDAHULUAN1.1Latar BelakangBatubara memiliki kemampuan menyimpan gas dalam jumlah yang banyak, karena permukaannya mempunyai kemampuan mengadsorpsi gas. Meskipun batubara berupa benda padat dan terlihat seperti batu yang keras, tapi di dalamnya banyak sekali terdapat pori-pori yang berukuran lebih kecil dari skala mikron, sehingga batubara ibarat sebuah spon. Kondisi inilah yang menyebabkan permukaan batubara menjadi sedemikian luas sehingga mampu menyerap gas dalam jumlah yang besar. Jika tekanan gas semakin tinggi, maka kemampuan batubara untuk mengadsorpsi gas juga semakin besar.Gas yang terperangkap pada batubara sebagian besar terdiri dari gas metana, sehingga secara umum gas ini disebut dengan Coal Bed Methane atau disingkat CBM. Dalam klasifikasi energi, CBM termasuk unconventional energyCoal Bed Methane (CBM) adalah gas bumi dengan komponen dominan metana yang terbentuk secara alamiah dalam proses pembentukan batubara (coalification) dalam kondisi terperangkap dan terserap dalam batubara. CBM sama seperti gas alam konvensional yang kita kenal saat ini, namun perbedaannya adalah CBM berasosiasi dengan batubara sebagai source rock dan reservoir rock-nya. Sedangkan gas alam yang kita kenal saat ini, walaupun sebagian ada yang bersumber dari batubara, diproduksikan dari reservoir pasir, gamping maupun rekahan batuan beku.CBM telah dikenal lama oleh para pekerja tambang batubara terutama pada penambangan bawah tanah (underground) sebagai gas tambang. Gas tambang ini sering kali mencelakai pekerja tambang. Gas tambang / CBM ini dianggap sebagai penyebab ledakan dan longsor di dalam tambang batubara.Untuk itu, untuk meminimalisir akibat yang ditimbulkannya, gas methane ini mulai dimanfaatkan sebagai sumber energi. Saat ini gas tambang ini dapat dimanfaatkan dan diambil sebagai energi gas. Sehingga gas tambang ini tidak mencelakai para pekerja tambang. Selain itu gas tambang metana yang keluar merusak atmosfer dapat dicegah.

1.2 Maksud dan TujuanPaper ini dibuat dengan maksud untuk memenuhi tugas pada mata kuliah Coal Bed Methane pada Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.Tujuan dari penulisan ini adalah untuk mengetahui bagaimana prinsip dan cara melakukan produksi coal bed methane sebagai salah satu alternatif energi di Indonesia.1.3 Batasan MasalahPembatasan masalah pada paper ini hanya pada prinsip-prinsip dan metode produksi coal bed methane secara umum yang tengah berkembang terutama di Indonesia, bukan membahas metode tertentu yang spesifik.

II. METODE PENELITIANMetode penelitian yang dilakukan oleh penulis yaitu dengan menggunakan metode studi pustaka, yaitu dengan mengacu kepada literatur- literatur yang dapat diambil informasinya yang berkaitan dengan paper ini, serta informasi melalui internet.

III. HASIL DAN PEMBAHASANIndonesia merupakan salah satu Negara yang berpotensi untuk pengembangan CBM. Perkiraan cadangan CBM Indonesia sekitar 453.3 TCF tersebar di 11 cekungan (Advanced Resources International.inc). Saat ini ada beberapa perusahaan yang sedang melakukan studi secara komprehensif untuk menghitung dan menganalisa potensi CBM di Sumatera Utara, Sumatera Tengah, Ombilin, Barito, Tarakan Utara, Kutai, dan Berau.3.1 Pembentukan Gas Metana BatubaraGas metana batubara terbentuk dengan beberapa tahapan. Selama tahap awal pembentukan batubara, metana biogenic terbentuk dari by-product respirasi bakteri. Bakteri aerobic terlebih dahulu memetabolis oksigen yang tersisa pada sisa-sisa tanaman dan sedimen sekitar. Namun, dalam lingkungan air tawar, produksi gas metana mulai terbentuk setelah oksigen habis (Rice dan Claypool, 1981). Spesies bakteri anaerobic kemudian mengurangi karbondioksida dan menghasilkan gas metana melalui pernapasan anerobic (Rice dan Claypool, 1981). Ketika batubara mencapai temperature sekitar 1220 F, dan setelah beberapa lama, gas metana biogenic terbentuk. Pada waktu yang hampir bersamaan, sekitar dua pertiga kelembabannya dikeluarkan dan batubara telah mencapai tingkatan sub-bituminous (Rightmire, 1984).Setelah batubara telah melebihi temperature 1220 F berdasarkan gradient geothermal, proses termogenik mulai membentuk tambahan gas berupa karbondioksida, nitrogen, metana, dan air. Pada tahap ini, sejumlah hidrokarbon atau zat volatile meningkat dan mencapai coal rank bituminous (Rightmire, 1984). Kemudian setelah temperature lebih dari 2100 F, produksi gas karbondioksida juga meningkat dengan sedikit penambahan gas metana. Produksi termogenik tidak melebihi produksi karbondioksida pada tingkatan batubara volatile tinggi hingga mencapai temperature 250 F. Pembentukan maksimum gas metana pada batubara bituminous terjadi pada temperature 300 F (Rightmire, 1984).3.2Karakter Batubara Untuk Produksi CBM Tidak semua batubara dapat diproduksi kandungan gas metannya. Ada jenis batubara tertentu yang memberikan produksi gas methan yang optimal. Adapun karakter batubara yang baik untuk produksi coal bed methane adalah sebagai berikut :1. Kandungan gas metan tinggi yaitu sekitar 15 m3 30 m3 per ton2. Permeabilitas batubara yang baik yaitu sekitar 30 mD -30 mD.3. Coal seam dangkal yaitu lapisan batubara < kedalaman 1000 m. Tekanan pada kedalaman yang berlebih terkadang sangat tinggi dan telah mengalami penguapan. Hal ini disebabkan tekanan tinggi menyebabkan adanya struktur cleat yang menyebabkan penurunan permeabilitas.4. Ranking batubara. Kebanyakan proyek CBM memproduksi gas dari batubara bituminus, tetapi hal ini dapat mungkin terjadi di Antrasit. Semakin bertambah kuantitasnya dari gambut hingga medium volatile bituminous rank, lalu berkurang hingga antrasit. Jadi, dari low rank coal pun sudah punya CBM (umumnya kualitas batubara di Indonesia kita adalah low rank). Tentu saja kuantitas gas akan semakin banyak jika lapisan batubaranya semakin tebal.3.3 Prinsip Produksi CBMPemanfaatan Coal Bed Methane untuk sumber energi akan melalui tahapan produksi gas CBM. Terdapat tiga tahapan proses dalam produksi gas metana dari reservoir CBM. Pertama adalah desorpsi metana dari micropore coal. Terjadinya desorpsi dimungkinkan dengan penurunan tekanan reservoir melalui proses dewatering. Kedua, ketika tekanan reservoir turun hingga mencapai tekanan desorpsi, metana akan berdifusi dalam matriks hingga methane mencapai rekahan. Kemudian, setelah mencapai rekahan, methane akan mengalir mengikuti hukum Darcy hingga men