EKSPLORASI GAS METANA BATUBARA (COAL BED METHANE) MENGGUNAKAN METODE GEOFISIKA

DIMAS GUSTIAN ADIPUTRA (03111002042)Jurusan Teknik Pertambangan,

Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya,Jalan Raya Palembang-Prabumulih, Sumatera Selatan.

E-mail : gustian0308@yahoo.com

Abstrak

Salah satu potensi sumber gas alternatif adalah Gas Metana Batu bara (GMB) atau yang lebih populer dikenal sebagai Coalbed Methane (CBM). CBM tersebut memainkan peranan penting dalam bauran energi (Energy Mix) Nasional sebagai sumber energi andalan dan bahan bakar fosil yang bersih. Ke depan, CBM sebagai sumber energi baru diharapkan dapat menjadi solusi alternatif terhadap kemungkinan kekurangan pasokan energi listrik, karena keberadaannya yang cukup menjanjikan khususnya di Sumatera dan Kalimantan. Eksplorasi CBM pada umumnya merujuk dari pengetahuan geologi dari daerah tersebut dan melakukan pengeboran langsung pada daerah yang disinyalir kaya CBM dengan kenampakan di permukaannya (ada semburan gas). Namun pada umumnya untuk mengeksplorasi keberadaan CBM ini biasanya dilakukan pengeboran langsung, hal ini disamping kurang efisien juga menimbulkan biaya yang relatif mahal. Oleh karena itu diperlukan metoda eksplorasi tidak langsung (geofisika) untuk membantu penentuan lebih akurat keberadaan batubara penghasil gas metana, porositas, arah retakan, permeabilitas, saturasi fluida dan jenis fluida pengisi pori. Dari tingkat akurasi yang tinggi tersebut sangat membantu dalam eksploitasi (penentuan posisi bor, rekayasa permeabilitas dan posisi seam batubara serta peringkat batubara) dari gas metan yang ada dibawah permukaan.

PENDAHULUAN

Saat ini pemerintah Indonesia terus berupaya untuk memenuhi kebutuhan akan

energi gas nasional yang terus meningkat secara signifikan. Peningkatan ini terutama

disebabkan oleh tingginya permintaan di sektor industri, serta tuntutan untuk

menggunakan energi ramah lingkungan manjadikan gas sebagai sumber energi yang

paling kompetitif. Kenyataan ini mendorong pemerintah secara intensif mencari dan

mengembangkan sumber gas alternatif. Salah satu potensi sumber gas alternatif adalah

Gas Metana Batu bara (GMB) atau yang lebih populer dikenal sebagai Coalbed

Methane (CBM). CBM (Coal Bed Methane) atau Gas Metana Batubara merupakan

famili gas alam dengan dominasi gas metana yang dihasilkan selama proses

pembatubaraan dan juga terperangkap dalam batubara. Gas metana memiliki kadar

1

kalori yang paling rendah dibandingkan gas alam lainnya dan karena memiliki rantai

atom tunggal sehingga menghasilkan gas buang atau asap yang lebih sedikit. Dengan

demikian lebih ramah lingkungan dibandingkan gas lainnya.

Hasil studi kelayakan yang dilakukan oleh Advanced Resources International, Inc,

suatu perusahaan jasa konsultan dari Amerika Serikat, menyatakan bahwaIndonesia

memiliki potensi CBM yang cukup besar pada 11 coal basin yang ada dengan sumber

daya gas sekitar 453,30 Tcf (gambar 1.) . Dengan jumlah cadangan sebesar 183 Tcf di

Cekungan Sumatera Selatan maka layak untuk dikaji sebagai proyek percontohan dan

unggulan serta diharapkan dapat menjadi inisiator bisnis pengusahaan CBM di

Indonesia. Selain itu, pemanfaatan gas metana menjadi sebuah pertimbangan karena

beberapa hal sebagai berikut:

1. CBM merupakan energi alternatif yang dihasilkan di luar MIGAS dari fosil.

2. Pemanfaatan CBM sebagai sumber energi menjadi alternatif menarik karena kadar

polutannya jauh lebih kecil dibandingkan dengan batubara dan minyak bumi.

3. Biaya eksploitasi untuk CBM sendiri cukup rendah karena sumur-sumur eksploitasi

yang digunakan untuk mengambil CBM tidak membutuhkan biaya tinggi dalam

pengeborannya.

4. Gas mempunyai tingkat penggunaan dengan energi yang luas, dan dengan krisis

energi yang terjadi saat ini serta harga bahan bakar yang relatif sangat tinggi

pengembangan akan sumber daya energi alternatif ini sewajarnya mendapat

perhatian serius.

Gambar 1. Potensi cadangan coal bed methane (CBM) di Indonesia

2

Berbeda dengan sumur-sumur migas konvensional yang memproduksi minyak

atau gas bumi dari lapisan batuan pasir atau karbonat yang permeabilitasnya cukup

besar. Gas metana yang diproduksikan dari lapisan batu bara kemungkinan besar akan

menghadapi banyak kendala karena disamping permeabilitas batuannya yang kecil juga

tekanan gasnya rendah. Berdasarkan hasil penelitian Advanced Resources International,

Inc., permeabilitas batuan batu bara pada cekungancekungan di Indonesia sangat

rendah, yaitu antara 1 hingga 10 mili Darcy, berbeda jauh dengan cekungan Powder

River di Amerika Serikat yang mencapai 100 hingga 1.000 mili Darcy. Kendala yang

bersifat alamiah tersebut tidak boleh menjadi hambatan dalam pengembangan CBM di

Indonesia, tetapi harus dijadikan sebagai tantangan yang harus diatasi. Memang tidak

mudah dan memerlukan waktu panjang untuk dapat mengatasi berbagai kendala dalam

pengembangan CBM, namun dengan melibatkan berbagai disiplin ilmu yang saling

berkaitan diharapkan semua dapat teratasi.

ISI

Eksplorasi CBM pada umumnya merujuk dari pengetahuan geologi dari daerah

tersebut dan melakukan pengeboran langsung pada daerah yang disinyalir kaya CBM

dengan kenampakan di permukaannya (ada semburan gas). Namun karena umumnya

untuk mengeksplorasi keberadaan CBM ini biasanya dilakukan pengeboran langsung,

hal ini disamping kurang efisien juga menimbulkan biaya yang relatif mahal. Oleh

karena itu diperlukan metode-metode eksplorasi yang paling efektif dan efisien untuk

memetakan keberadaan CBM di bawah permukaan tanah beserta penghitungan

cadangannya. Untuk mendapatkan metode-metode tersebut diperlukan tahap-tahap

kegiatan yang dimulai dari :

1. Mempelajari genesa batubara yang menghasilkan metane beserta CBM geologi play

di sekitar Sumatera Selatan.

2. Menentukan strategi pendeteksian CBM dibawah permukaan dengan seismik fisika

batuan. Pada beberapa keadaan reservoar (temperatur, fluida, tekanan pori).

3. Menentukan strategi pendeteksian CBM dibawah permukaan dengan resistivitas

fisika batuan (real resitivity, imajiner resistivity, complex resistivity, frekuensi

response) pada beberapa keadaan reservoar (temperatur, saturasi fluida).

3

4. Menentukan standard petrofisika well-logging untuk seam batubara penghasil CBM.

5. Melakukan uji pengukuran lapangan seismik pantul dan pembuatan bor eksplorasi

pada lapangan penghasil CBM, karakterisasi CBM dengan data seismik pantul.

6. Melakukan uji pengukuran lapangan geolistrik dan pembuatan bor eksplorasi pada

lapangan penghasil CBM, karakterisasi CBM dengan data geolistrik.

Sementara itu metoda Geofisika yang prospek digunakan untuk eksplorasi gas

metana batubara (CBM) antara lain :

A. Metoda Seismik Fisika Batuan

Penggunaan metoda ini bertujuan untuk mempelajari perilaku gelombang elastik

pada batubara yang mendekati keadaan sesungguhnya pada lapisan Coal Bed Methane

di alam serta untuk memperoleh pengetahuan tentang hubungan antara sifat fisis

(porositas, arah retakan, saturasi fluida dan jenis fluida pengisi pori) dan karakter

perambatan gelombang (frekuensi, kecepatan, atenuasi, dan bentuk gelombang) pada

batubara penghasil gas methana. Sehingga dapat dipelajari teknik-teknik estimasi

distribusi CBM, kandungan CBM, peringkat batubara melalui seismik. Perilaku-

perilaku fisis yang diungkap adalah relasi perambatan gelombang elastik dan sifat fisika

batubara pada beragam kondisi, yaitu: temperatur, tekanan overburden, tekanan pori,

tekanan efektif, pada batubara penghasil gas methana, terutama pada cekungan

Sumatera bagian Selatan dan Kalimantan bagian Timur sebagai deposit CBM terbesar

di Indonesia. Hasil ini akan sangat berguna untuk dijadikan panduan eksplorasi CBM di

suatu daerah, sehingga biaya eksplorasi CBM dapat lebih efektif dan efisien. Hasil

semua pengukuran akan disimpan dalam sebuah Database Seismic Rock Physics.

Upscalling data dari skala laboratorium selanjutnya dikorelasikan dengan data dan skala

lapangan agar hasil kegiatan ini bisa dimanfaatkan dalam persoalan yang lebih makro.

Namun hubungan antara keberadaan gas metana batubara (CBM) dengan gelombang

seismik belum diteliti secara detil oleh peneliti domestik maupun di luarnegeri. Maka

dengan kegiatan ini seismik dapat berperan sebagai pendeteksi gas metana batubara

bawah permukaan secara tak langsung. Dengan demikian, menjadikan kegiatan ini

dapat dipakai untuk mereduksi biaya eksplorasi dan meluaskan jangkauan eksplorasi,

sehingga untuk menjadikan potensi CBM menjadi potensi terukur yang lebih pasti dan

tentunya tidak memerlukan banyak lobang bor. Semua akuisisi data harus dapat

4

merekam secara baik dengan ketelitian yang tinggi untuk analisa spektrum frekuensi

dan atenuasi gelombang saat melewati medium dengan berbagai perubahan parameter

fisis sampel dan sifat kimia fluidanya. Diagram alir pengukuran pada kegiatan ini

seperti pada gambar 2.

Gambar 2. Diagram Alir Pengukuran

B. Metoda Resistivitas Fisika Batuan

Penggunaan metoda ini bertujuan untuk mempelajari perilaku perambatan (arus)

listrik di batubara yang mendekati keadaan sesungguhnya pada lapisan Coal Bed

Methane di alam serta untuk memperoleh pengetahuan tentang hubungan antara sifat

fisis (porositas, arah retakan, saturasi fluida dan jenis fluida pengisi pori) dan sifat

kelistrikannya (hambatan jenis DC, hambatan jenis bergantung frekuensi dan hambatan

jenis kompleks) pada batubara penghasil gas metana. Perilaku-perilaku yang akan

diungkap dari kegiatan ini adalah relasi resistivitas dan sifat fisika batubara pada

beragam kondisi, yaitu: temperatur, tekanan overburden, tekanan pori, tekanan efektif,

pada batubara penghasil gas metana, terutama pada lapangan Sumatera bagian Selatan

dan Kalimantan bagian Timur sebagai deposit CBM terbesar di Indonesia. Hasil ini

akan sangat berguna untuk dijadikan panduan eksplorasi CBM di suatu daerah, sehingga

biaya eksplorasi CBM dapat lebih efektif dan efisien sekaligus murah.

C. Metoda Well-Logging Fisika Batuan

Kegiatan ini akan mempelajari perilaku sifat fisika batubara penghasil CBM,

mulai dari gamma ray spectroscopy, density, sifat listrik, sifat sonic, sifat hamburan

neutron, sifat magnetisasi di batubara yang mendekati keadaan sesungguhnya pada

5

lapisan Coal Bed Methane di alam serta untuk memperoleh pengetahuan tentang

hubungannya dengan keadaan reservoar seperti: porositas, arah retakan, saturasi fluida

dan jenis fluida pengisi pori pada batubara penghasil gas methana. Diharapkan kegiatan

ini menghasilkan persamaan-persamaan petrofisika empiris yang bisa dipakai sebagai

persamaan standard untuk memprediksi keberadaan CBM dalam seam batubara.

Kegiatan ini didukung oleh perangkat well-logging serta perangkat spectroscopy gamma

dan laboratorium rock physics.

D. Metoda Seismik Pantul

Pengukuran data lapangan seismik pantul dilakukan pada lapangan prospek CBM,

dari kegiatan ini akan dapat diketahui mulai dari penyusunan konfigurasi, pengolahan

hingga karakterisasi lapisan penghasil CBM dengan gelombang seismik. Topik kegiatan

pada bidang ini adalah:

1. Pembuatan dan riset tentang sumber seismik (baik untuk metode yang eksplosive

maupun yang non eksplosive) dan penerima seismik (receiver ghoephones) (gambar

3. )

2. Standarisasi workflow processing untuk pencitraan batubara

3. Kegiatan untuk pencitraan seismik 3 D untuk konfigurasi mini

4. Kegiatan karakterisasi reservoar CBM dengan gelombang seismik

Gambar 3. Pengukuran Seismik pantul

6

E. Metoda Elektromagnetik (GPR)

GPR (Ground Penetrating Radar) merupakan salah satu metode geofisika bersifat

nondestructive berdasarkan prinsip- prinsip teori elektromagnetik dengan rentang

frekuensi gelombang radio antara 1 sampai 1000 MHz (Annan, A.P, 2001). Sistim GPR

terdiri dari dua antena yang digunakan untuk mentransmisikan dan menerima sinyal-

sinyal radar. Pengaktif sinyal melalui antena pemancar akan memancarkan sinyal dan

masuk kedalam tanah dan sinyal tersebut akan dipantulkan oleh masing-masing lapisan.

Sinyal yang kembali ke permukaan membuat citra lapisan pemantul diterima oleh

antena penerima. Aplikasi GPR fokus utamanya untuk memetakan struktur dalam tanah

dimana selanjutnya digunakan untuk struktur non- logam. Penyelidikan GPR pertama

kali adalah untuk memetakan ketebalan dari lembaran- lembaran es dan ketebalan

glasier di Arctic dan Antartika (Annan, A.P, 2001).

Aplikasi GPR untuk batubara diawali dengan melakukan simulasi 2 D dan 3 D

secara numerik dilanjutkan percobaan dalam skala laboratorium dan implementasi pada

lapangan. Dimana dari hasil- hasil penelitian tersebut dapat menghasilkan informasi

geometri, rekahan- rekahan dan kadar air pada lapisan batubara serta informasi adanya

noise yang bisa menimbulkan kesalahan dalam penafsiran tentang informasi yang

sebenarnya dari target beserta lingkungannya.

KESIMPULAN

Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan antara lain :

1. Bahwa prospek pengembangan metoda eksplorasi Gas Metan Batubara (CBM) dapat

dilakukan dengan beberapa metode geofisika untuk mengurangi biaya dalam

eksplorasi cadangan CBM.

2. Perilaku gelombang elastik pada batubara pada metode seismic fisika yang

mendekati keadaan sesungguhnya pada lapisan Coal Bed Methane memiliki

hubungan antara sifat fisis (porositas, arah retakan, saturasi fluida dan jenis fluida

pengisi pori) dan karakter perambatan gelombang (frekuensi, kecepatan, atenuasi,

dan bentuk gelombang).

3. Perilaku perambatan (arus) listrik di batubara yang mendekati keadaan sesungguhnya

pada lapisan Coal Bed Methane digunakan untuk mengetahui hubungan antara sifat

7

fisis (porositas, arah retakan, saturasi fluida dan jenis fluida pengisi pori) dan sifat

kelistrikannya (hambatan jenis DC, hambatan jenis bergantung frekuensi dan

hambatan jenis kompleks).

4. Untuk mengetahui gamma ray spectroscopy, density, sifat listrik, sifat sonic, sifat

hamburan neutron, sifat magnetisasi di batubara yang mendekati keadaan

sesungguhnya dapat digunakan metoda well-logging fisika batuan.

5. Sistim GPR (Ground Penetrating Radar) terdiri dari dua antena yang digunakan

untuk mentransmisikan dan menerima sinyal-sinyal radar dengan rentang frekuensi

gelombang radio antara 1 sampai 1000 MHz. Aplikasi GPR fokus utamanya untuk

memetakan struktur dalam tanah dimana selanjutnya digunakan untuk struktur non-

logam

DAFTAR PUSTAKA

Ibrahim, E. 2011. Peranan Metode Geofisika Dalam Eksplorasi Gas Metana Batubara (Coal Bed Methane). Universitas Sriwijaya. Sumatera Selatan

Kementrian ESDM. 2008. Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Nomor 36 Tahun 2008. Jakarta

Lemigas. 2012. Gas Metana Batubara Energi Baru Untuk Rakyat. Jakarta Selatan

8