Proceeding Simposium Nasional IATMI 25 - 28 Juli 2007, UPN Veteran Yogyakarta

_______________________________________________________________________________

POTENSI DAN KUALITAS BATUAN FORMASI KUJUNG SEBAGAI BATUAN INDUK, PADA LINTASAN KALI WUNGKAL, TUBAN, JAWA TIMUROleh :

Bambang Triwibowo dan Kuwat SantosoJurusan Teknik Geologi, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta, Jl. SWK 104 (Lingkar Utara) Condongcatur, Yogyakarta-55283 Telp. (0274) 487816, Fax. (0274) 487816 ABSTRAK Pencarian dan penemuan interval batuan yang mungkin berpotensi sebagai batuan induk merupakan langkah awal eksplorasi yang penting. Oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian tentang identifikasi interval batuan sedimen yang mengandung bahan organik dengan kadar tertentu, yang oleh panas dan waktu dapat menghasilkan hidrokarbon dalam bentuk minyak atau gas secara tepat. Telitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi batuan induk hidrokarbon Formasi Kujung pada lintasan Kali Wungkal, Tuban, Jawa Timur. Analisa geokimia guna mengetahui potensi dan kualitas dilakukan untuk 4 (empat) conto batuan. Hasil analisa potensi dan kualitas Batuan Induk, berdasarkan contoh batuan yang dianalisis, kandungan TOC berkisar antara 0.17% sampai 0,69%, miskin sampai sedang. Rock-Eval menunjukkan bahwa semua batulempung berpotensi miskin sebagai batuan sumber hidrokarbon (PY < 2 kg/ton). Tingkat kematangan berdasarkan Ro ( 435oC

Ternyata kedua contoh tersebut potensial miskin dan belum matang. 5. ANALISIS PANTULAN VITRINIT

termasuk

Ro untuk conto SW2 mempunyai harga rata-rata 0,34 (belum matang), sedangkan conto SW3 tidak dilakukan analisa vitrinit dan analisa GC-MS. 6. ANALISIS MOLEKULAR Analisis GC-MS dilakukan pada kedua fraksi, yaitu alifatik dan aromatik dengan menggunakan sistim GC dari Hewlett Packard Series 6890 yang dihubungkan dengan quadrapole Mass Selective Detector Tipe 5970. Seluruh fraksi alifatik teranalisis dengan menggunakan Selective ion monitoring (SIM) mode untuk pendeteksian secara khusus dari ionion m/z 85, 123, 177, 183, 191, 205, 217, 218, 231, 259, 273, 384, 398 dan 412. Bila perlu perconto dianalisis secara full scan yang dimaksudkan untuk mendapatkan massa spektranya. Fragmentogram massa 128, 142, 156, 170, 178, 184, 192, 198, 206, 212, 220, 226, 231, 234, 253, 267, 231, 245, 365 didapatkan dari fraksi aromatik. A Hewlett Packard series 900/216 data Station digunakan untuk pemrosesan dan akuisisi data. Analisis molekul distribusi biomarker dihitung dari peak areas fragmentogram massa. Hal yang penting untuk diketahui bahwa disebabkan oleh respons factors yang berbeda, maka molekul parameter yang dihitung dari ionion tunggal tidak mewakili perhitungan yang benar banyaknya senyawa secara relatif. Bagaimanapun, nilai-nilai ini mudah untuk diukur dengan membandingkan distribusi biomarker dari perconto yang berbeda. Parameter biomarker dipilih untuk menentukan jenis bahan organik, kematangan termal dan lingkungan pengendapan. Parameter yang paling baik adalah yang dipengaruhi hanya oleh salah satu dari faktor-faktor tersebut.

Perconto yang telah dihancurkan (tidak terlalu halus) diberi larutan asam klorida (HCl) untuk menghilangkan kandungan karbonatnya, kemudian setelah dilakukan pencucian dan netralisasi, maka diteteskan larutan asam fluorida (HF) untuk menghilangkan kandungan silikanya. Dengan menggunakan larutan ZnBr2, maka akan terpisahkan antara kerogen dengan yang bukan kerogen, yang mana kerogen akan mengapung. Selanjutnya kerogen diambil dan dibilas, kemudian dicetak dalam resin dan dipoles. Pengukuran besarnya pantulan vitrinit dilakukan dengan menggunakan mikroskop refleksi Leitz-MPV2 yang dikombinasikan dengan digital counter untuk mengukur nilai pantulan vitrinit yang ada. Data analisis ini ditampilkan dalam diagram batang. Nilai yang diarsir dipakai untuk menentukan kematangan dan yang tidak diarsir ditafsirkan sebagai vitrinit yang telah teroksidasi dan mengalami daur ulang atau material yang tidak jelas identitasnya seperti bitumen padat, pseudo-vitrinit atau semi fusinit. kadang-kadang perconto yang dianalisis tidak mengandung vitrinit atau tidak mempunyai angka pembacaan yang cukup sebagai data kematangan yang dapat diyakini, sehingga dinyatakan sebagai Tidak Dapat Ditentukan (TDD). Kisaran yang dihasilkan dari nilai pantulan vitrinit (Ro) adalah sebagai berikut : < 0.35% Ro : belum matang < 0.60% Ro : awal matang 0.60-1.20% Ro : minyak 0.70-1.00% Ro : pik minyak 1.00-2.00% Ro : gas basah 1.35-3.20% Ro : gas kering

___________________________________________________________________________________ IATMI 2007-TS-03

Proceeding Simposium Nasional IATMI 25 - 28 Juli 2007, UPN Veteran Yogyakarta

_______________________________________________________________________________

Sedangkan hasil analisis GC-MS conto SW2 (Gambar 5). Potensi dan Kualitas Batuan Induk, berdasarkan conto batuan yang dianalisis, nampak bahwa kandungan TOC berkisar antara 0.17% sampai 0,69%, separuh conto nilainya < 0,5, sedangkan separuhnya lagi TOC di atas 0,5% yaitu: SW-2 dan SW-3. Hasil pirolisis Rock-Eval menunjukkan bahwa semua batulempung berpotensi miskin sebagai batuan sumber hidrokarbon (PY < 2 kg/ton). Nilai HI yang relatif rendah mencerminkan bahwa batuan ini jika mencapai kematangan akan cenderung menghasilkan gas. Seluruh batuan teranalisis mengandung hidrogen dengan jumlah yang sangat rendah seperti ditunjukkan oleh harga indeks hidrogen (HI) di bawah nilai 150 (Tabel 2). Bahan organik dengan kandungan hidrogen rendah seperti ini umumnya dijumpai pada bahan organik dengan tipe kerogen III-IV yang dibentuk

secara dominan oleh unsur tumbuhan darat. Dari seluruh conto batuan yang dianalisis Rock-Eval tidak ada tanda-tanda yang menunjukkan migrasi hidrokarbon yang telah terjadi. Hasil analisis biomarker terhadap fraksi saturasi menunjukkan konfigurasi kematangan termal rendah baik senyawa sterana m/z217 maupun hopana. Kondisi ini cukup menyulitkan di dalam melakukan identifikasi individu (puncakpuncak isomer) dari senyawa-senyawa tersebut karena proses isomerisasi masih terus berlangsung. Pada ion kromatogram sterana (m/z 217), senyawa sterana terlihat belum terbentuk dengan maksimal terutama pembentukan isomerisomer seperti 20S. Hal serupa juga dijumpai pada ion kromatogram pentasiklik triterpana (m/z 191), dengan masih dijumpainya unsur-unsur produk kematangan termal rendah seperti hopana, moretana, serta isomer 22R (Gambar 5).

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Potensi hidrokarbon, hasil analisis TOC dan Rock Eval menunjukkan bahwa sedimen dari daerah telitian Formasi Kujung Lintasan Kali Wungkal berupa batu lempung 2 conto tidak berpotensi (SW-1 dan SW-4) dan dua conto yang lain berpotensi cukup/sedang (SW-2 dan SW-3). 2. Tingkat Kematangan Termal, seluruh sedimen dari Formasi Kujung yang dianalisis, tingkat kematangan termalnya belum matang. Ro conto SW-2 = 0,34. 3. Tipe Bahan Organik, batuan sedimen mengandung hidrogen yang umumnya rendah mencerminkan bahwa kerogen terkandung adalah Tipe III dengan kapasitas tertinggi sebagai penghasil gas. 4. Lingkungan Pengendapan Bahan Organik, kajian data GC dan GCMS memberikan gambaran bahwa, pada umumnya bahan organik yang terkandung berasal dari lingkungan pengendapan kaya oksigen dimana material asal tumbuhan darat cukup dominan. Lingkungan seperti ini sangat

lazim dijumpai di daerah delta yang masih berasosiasi dengan daratan. Saran 1. Untuk mendapatkan gambaran yang komprehensif mengenai potensi hidrokarbon Formasi Kujung perlu dilakukan analisis dan evaluasi geokimia sedimen sedimen dari bawah permukaan, 2. Perlu dilakukan simulasi laboratorium untuk mendapatkan produk hidrokarbon dari batuan sumber yang ada. Hal ini penting mengingat seluruh batuan sedimen dari daerah survei masih berada pada tingkat kematangan termal rendah.

___________________________________________________________________________________ IATMI 2007-TS-03

Proceeding Simposium Nasional IATMI 25 - 28 Juli 2007, UPN Veteran Yogyakarta

_______________________________________________________________________________

UCAPAN TERIMAKASIH Terimakasih kepada LP2M UPN Veteran Yogyakarta yang telah memberikan bantuan biaya untuk penelitian ini, tidak lupa kepada LEMIGAS Jakarta yang telah memberikan ijin pemakaian fasilitas laboratoriumnya. DAFTAR PUSTAKA Kuwat Santoso, 1998. Studi Batuan Induk Hidrokarbon di Cekungan Jawa Timur Utara. Thesis Master, ITB. Unpublished. Manur H. dan Barraclough R. , 1994. Structural Control on Hydrocarbon Habitat in the Bawean area. Proceedings Indonesian

Petroleum Association, 23th Annual Convention, 129-144. Mulhadiono, Pringgoprawiro, dan Asikin, 1984. Tinjauan Stratigrafi dan Tatanan Tektonik di Pulau. Madura, Jawa Timur, Proceedings PIT IAGI MI, Bandung, 1-20. Musliki S., 1992. Generation, Migration and Accumulation of Hydrocarbon in the North East Java Basin. Proceedings PIT JAGI, 21" Annual Convention, Yogyakarta, 1-10. Tissot, B.P. dan Welte, D.H., 1984. Petroleum Formation and Occurrence, Edisi Kedua, Springer-Verlag, Berlin, 699 h. Waples, D.W., 1985. Organic Geochemistry for Exploration Geologist. International Human Resources Development Corp., Boston, 232 h.

GAMBAR 1. PETA LOKASI KALI WUNGKAL DAN SEKITARNYA

___________________________________________________________________________________ IATMI 2007-TS-03

Proceeding Simposium Nasional IATMI 25 - 28 Juli 2007, UPN Veteran Yogyakarta

_______________________________________________________________________________

Dihaluskan DihaluskanConto halus

TOC

Kekayaan

EkstraksiEksrak / bitumen Conto / minyak

Rock-eval Kekayaan Kematangan Potensi batuan Vitrinit Kematangan

Kromatografi

HK jenuh

Aromatik Aromatik

NSO

Lingkungan Pengendapan Kematangan Korelasi

Penyaringan molekulFraksi bercabang / siklik (Branched / cyclic fractions

GC - MS

Jenis material organik Kematangan Lingkungan pengendapan Korelasi

GAMBAR 2. DIAGRAM ALIR ANALISA GEOKIMIA

___________________________________________________________________________________ IATMI 2007-TS-03

Proceeding Simposium Nasional IATMI 25 - 28 Juli 2007, UPN Veteran Yogyakarta

_______________________________________________________________________________

STRATIGRAFI ZONA REMBANGKLASIFIKASI HURUF

ZONASI BLOW

UMURJ.TH PLEISTOSEN2

SATUAN BATUANFORANGGOTA MASI TRINIL TURITAMBAKROMO

PEMERIANKOLOM

LIDAH

N 23 N 22 N 21

. . .

PLIOSEN5

N 20 N 19 N 18

TghMUNDU

. . . . . . . . . . . . . .

Lempung biru, napal berlapis, sisipan batupasir, lensa coquina (meta limestone)

N 17 N 16 N 15 N 14 ATAS

LEDOK

10

WONOCOLO

.... .. ..... ........... . .. .. .. .. .. .. . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . .

Bt.pasir,hijau,merah,coklat, glaukonit,sisipan calkarenit, lempung. Napal,coklat kuning,glaukonit,sisipan calkarenit, lempung

E

N

TENGAH

N 13 N 12 N 11 N 10 BA AH W TUBAN Tf

BULU

N9

. . . . . . . . Calkarenit,berlapis,kompak, . . . . . . . . keras,glaukonit. . . . . ........... ........... Batupasir,coklat,serpihan,lighnit, . . . . . . . . ... .. sisipan calkarenit. . . . . .. .. .. .. .. . ........... ........... ........... ........... . . . . . Gamping orbitoid,serpih coklat,karbon. .......... Lempung,gampingan,sisipan gamping arenit,koral,algae orbitoid.

S

M

15

I

N8 BA AH W N7 ATAS N6 N5 N4 Te

TAWU N ( U . OK )

NGRAYONG ( U . OK )

O

Napal,abu-abu muda,foram

20

PRUPUH

Gamping abu-abu. Lempung coklat,berlapis-lapis,sisipan gamping,koral,keras,foram besar.

OLIGOSEN

BA AH W

25

P 22 (N 3) P 21 (N 2) P 20 (N 1) P 19

KUJ UNG

KRANJI

KUJUNG

Napal,abu-abu, berlapis,sisipan gamping foram, koral, algae.

Tcd

GAMBAR 3. STRATIGRAFI ZONA/MANDALA REMBANG (PRINGGOPRAWIRO, 1983)

___________________________________________________________________________________ IATMI 2007-TS-03

Gamping Karren Fm. Madura

KAWE N GAN

ATAS

... .. ... .. ... .. ... .. . . . .. . . . . ..

Napal, putih abu-abu, masif , kompak, foram, sisipan gamping calkarenit dibagian atas (Selaoijo

Proceeding Simposium Nasional IATMI 25 - 28 Juli 2007, UPN Veteran Yogyakarta

_______________________________________________________________________________

GAMBAR 4. LOKASI CONTO, DAN GEOLOGI LINTASAN KALI WUNGKAL

___________________________________________________________________________________ IATMI 2007-TS-03

Proceeding Simposium Nasional IATMI 25 - 28 Juli 2007, UPN Veteran Yogyakarta

_______________________________________________________________________________

TABEL 1. HASIL ANALISIS TOC

Conto SW1 SW2 SW3 SW4

Formasi Kujung Kujung Kujung Kujung

Litologi Batulempung abu-abu, lunak Batulempung abu-abu, karbonatan Batulempung abu-abu karbonatan Batulempung abu-abu karbonatan

%TOC 0,17 0,63 0,69 0,17

Lokasi Kali Wungkal Kali Wungkal Kali Wungkal Kali Wungkal

TABEL 2. DATA HASIL EKSTRAKSI CONTO/30 GRAM

Parameter Total Ekstrak Hilang dalam kolom Hidrokarbon: -saturate -aromatik -hidrokarbon total Non hidrokarbon -NSOs -Asphaltens -Total non-hidrokarbon

SW2 (ppm) 1570 187

SW3 (ppm) 313 10

493 460 953

103 110 213

430 430

90 90

___________________________________________________________________________________ IATMI 2007-TS-03

Proceeding Simposium Nasional IATMI 25 - 28 Juli 2007, UPN Veteran Yogyakarta

_______________________________________________________________________________

TABEL 3. DATA HASIL ANALISIS ROCK EVAL

Conto SW2 SW3

S1 (mgHC/g batuan) 0,00 0,06

S2 (mgHC/g batuan) 0,28 0,82

S3 S2/S3 (mgHC/g batuan) 1,09 0,26 0,18 4,56

TOC HI (%berat) (mgHC/g batuan) 0,63 44 0,69 119

OI (mgCO2/g Corganik) 173 26

GAMBAR 5. KROMATOGRAF CONTOH SW 2

___________________________________________________________________________________ IATMI 2007-TS-03