MONITORING RESERVOIR PANAS BUMI MENGGUNAKAN

METODE GRAVITASI

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai syarat menyelesaikan studi tingkat sarjana

di Program Studi Fisika Institut Teknologi Bandung

Oleh:

ADITYA BUDI NUGRAHA

NIM: 10205035

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2009

MONITORING RESERVOIR PANAS BUMI MENGGUNAKAN

METODE GRAVITASI

Oleh

ADITYA BUDI NUGRAHA

10205035

Program Studi Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Institut Teknologi Bandung

Tugas Akhir ini Telah Diperiksa dan Disetujui

Bandung, 1 Oktober 2009

Pembimbing

Dr. Eng. Alamta Singarimbun M.Sc

NIP: 131 875 445

i

ABSTRAK

Monitoring reservoir panas bumi merupakan hal yang harus dilakukan dalam

kegiatan eksploitasi panas bumi. Monitoring reservoir memberikan input data

berupa penurunan level reservoir dan efektivitas dari reinjeksi air ke dalam

reservoir sehingga meminimalisir terjadinya anomali geologi seperti erupsi

hidrothermal.

Salah satu kegiatan monitoring reservoir adalah dengan menggunakan metode

gravitasi. Perubahan yang terjadi dalam reservoir dapat diketahui dari data yang

dihasilkan oleh gravimeter dan selanjutnya dapat diketahui seberapa besar

penurunan level reservoir melalui pendekatan dengan metode-metode perhitungan

untuk metode gravitasi.

Pada tugas akhir ini, pendekatan yang dilakukan adalah dengan menggunakan

metode finite horizontal slab. Reservoir dimodelkan berbentuk persegi panjang.

Besar level penurunan reservoir didefinisikan sendiri, sehingga sebagai hasil

akhirnya akan diketahui berapa besar level penurunan reservoir (milimeter)

dibandingkan terhadap nilai percepatan gravitasinya (µgal).

Kata Kunci : Newton, Gravitasi, Reservoir, Monitoring

ii

ABSTRACT

Geothermal reservoir monitoring should be done in geothermal exploitation

activity. Reservoir monitoring gives input data about decreasing reservoir level

and the effectivity of water reinjection into reservoir in order to minimize geology

anomaly like hydrothermal eruption.

One of reservoir monitoring activity uses gravity method. The change in reservoir

activity can be known from the data that is resulted by gravimeter and we can

know the decreasing of reservoir level by approximation and counting methods

for gravitation method.

In this task, the approximation which is used is finite horizontal slab. Reservoir is

modelled in square form. The large of reservoir decreasing is definedby the writer,

so the last result can be known how many reservoir decreasing level (milimeter)

compared with gravitation acceleration value (µgal).

Keyword : Newton, Gravity, Reservoir, Monitoring

iii

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan pada Allah SWT. atas berkat rahmat dan

pertolongan-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan tugas akhir ini.

Penulis menyadari betul bahwa keberhasilan penulis dalam menyelesaikan tugas

akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, baik secara langsung maupun

tidak langsung. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Allah SWT, atas segala rahmat dan pertolongan-Nya penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Dr. Eng. Alamta Singarimbun M.Sc, sebagai dosen pembimbing, atas

bimbingan serta arahannya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan

ini.

3. Orang tua penulis, Ayahanda Dedi Tarsujana, Ibunda Dedeh Amelia dan

Nenek Engkar Kartini yang telah banyak berkorban demi penulis baik

moril maupun marteril dan memberikan arahan, nasehat, semangat dan

do’a yang tidak ada putusnya.

4. Keluarga penulis, keluarga Um Dadang, Uu Iceu, Bi Elis, Mang Arif, Uu

Dadah, Uu Kiah yang selalu memberi do’a dan dorongan semangat,

terutama Um Dadang yang menjadi tempat bertukar pikiran, tempat

meminta saran, dan menjadi orang tua penulis selama di Bandung.

5. Keluarga Nini Ii, Bi Enung dan keluarga Nini Yaya, Bi Eva, Bi Evi, Bi

Leni dan Bi Deti, dan juga Bi Cicih semua keluarga di Cantigi, yang

iv

selalu memberi do’a dan semangat untuk penulis dalam melaksanakan

studi.

6. Keluarga di Cibungkul, Keluarga besar Alm. Mama Djumanta, Keluarga

Almh. Emih Adah, dan juga De Lia & Suami, Neng Elma, serta si Bulok

Fajar yang selalu memberi hiburan ketika penulis pulang ke kampung

halaman.

7. Almh. Iyay Nina, Alm Aki Ujang dan Alm. Aki Iwa yang selalu ada di

hati penulis, semoga Allah memberikan penerangan di alam kuburnya dan

menggolongkan beliau-beliau sebagai penduduk surga kelak.

8. Lia Alimatul Aliyah, yang selalu memberi semangat, do’a, dan tempat

berbagi cerita, terima kasih untuk semuanya Li... ☺.

9. Staf Dosen Fisika ITB, terutama Bapak Umar Fauzi dan Ibu Neny

Kurniasih, sebagai dosen wali penulis pada tingkat I dan II-III.

10. Teman-teman Fisika ITB 2005, atas kekompakannya dan

persahabatannya, semoga tak akan lekang dimakan zaman.

11. Travelling “crazy” group Fi ’05, Adjeng Gantenk Racun, Adi Is-Want-To,

Adi Pras, Nurdin Dodol Garut, Thomas Atom, Eki Rijek, Mang Oding,

Taufik Sotoy, next trip to Bali,OK Bro!

12. Teman-teman di Lab Fisbum, Mas Imran, Kang Adit, Bu Ike, Pak Kardi,

Kang Danu, terutama Mas Imran yang telah banyak memberi masukan

mengenai tugas akhir penulis.

v

13. Staf Tata Usaha Fisika ITB, terutama Pak Yeye yang selalu membantu

segala keperluan penulis, semoga Allah selalu mengkaruniai kesehatan

pada beliau, amiiin.

14. Teman-teman di KMT ITB (Keluarga Mahasiswa Tasikmalaya ITB),

Ochal, Ecep, A Heri, A Gungun, dan semua anggota KMT yang tidak bisa

penulis sebutkan semuanya, atas kekeluargaannya.

15. Staf Guru SMAN 2 Tasikmalaya, SMAN 6 Tasikmalaya, SMPN 13

Tasikmalaya, SDN Cibungkul dan TK Kartini Cisayong, karena jasa-jasa

beliau-beliau inilah penulis dapat bersekolah dan lulus dari kampus ITB.

16. Teman-teman alumni SMAN 2 Tasikmalaya 2-4 dan 3 IPA 6, Rizcky,

Sandi, Abok, Ade Ros, Asri, Nunung, dan teman-teman lain yang tidak

dapat penulis sebutkan satu persatu, kenangan SMA selalu teringat sampai

sekarang.

17. Teman-teman Harry’s College, Rizal Bos Ndut, Rizcky Om Prof, Pa Haji

Argi, Adya Kuya, Furi Uwi, Kang Keuyeup, dll. dan terutama Pa Harry

sebagai pembina yang telah banyak memberi perubahan pada pola belajar

penulis ketika SMA.

18. Teman-teman kosan KBB, Bos Fajar Patrick, Bang Dik Wisesa, Bang Gey

Nurlita, Bang Frank Sihalatua, dan Om Yudt.

19. Teman-teman kosan Cisitu Lama IX, Mahe, Jona, Yogi, Teguh, Fadli, Mas

Anto, Mas Wiro.

vi

Semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat dan dapat lebih disempurnakan

lagi dimasa yang akan datang. Sekali lagi terima kasih kepada semua pihak yang

telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Wassalam.

Bandung, September 2009

Penulis

vii

DAFTAR ISI ABSTRAK...............................................................................................................i

PRAKATA.............................................................................................................iii

DAFTAR ISI.........................................................................................................vii

DAFTAR GAMBAR............................................................................................ix

DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................x

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang dan Rumusan Masalah

1.1.1 Latar belakang...................................................................1

1.1.2 Rumusan masalah..............................................................3

1.2 Ruang Lingkup Kajian.......................................................................3

1.3 Tujuan Penulisan.................................................................................3

1.4 Anggapan Dasar..................................................................................4

1.5 Hipotesis................................................................................................5

1.6 Metode dan Teknik Pengumpulan Data............................................5

1.6.1 Metode....................................................................................5

1.6.2 Teknik pengumpulan data...................................................5

BAB II TEORI DASAR METODE GRAVITASI

2.1 Teori Gravitasi Newton.......................................................................6

2.1.1 Hukum Gravitasi Newton....................................................6

2.1.2 Potensial Gravitasi................................................................8

2.2 Metoda Gravitasi.................................................................................9

2.3 Koreksi-koreksi Metode Gravitasi...................................................12

1. Drift and Tidal Correction (Koreksi Kemuluran dan Pasang

Surut).........................................................................................12

2. Latitude Correction (Koreksi Lintang)......................................14

3. Free Air Correction (Koreksi Udara Bebas).............................16

viii

4. Bouger Slab Correction (Koreksi Bouger)................................16

5. Terrain Correction (Koreksi Topografi)....................................18

BAB III METODOLOGI

3.1 Metode Finite Horizontal Slab..........................................................19

BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISA HASIL MODEL RESERVOIR

4.1 Data dan Perhitungan Model Reservoir..........................................23

4.1.1 Data dan perhitungan.........................................................24

4.2 Analisis Data Model Reservoir.........................................................33

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan.........................................................................................38

5.2 Saran....................................................................................................38

DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................39

LAMPIRAN..........................................................................................................41

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gaya gravitasi antara dua buah benda..........................................................7

2.2 LaCoste Romberg Gravimeter....................................................................10

2.3 Model sederhana dari metode gravitasi......................................................11

2.4 Koreksi drift dan tidal................................................................................13

2.5 Mekanisme kerja gravimeter......................................................................14

2.6 Pengaruh bentuk bumi terhadap percepatan gravitasi................................15

2.7 Pengaruh rotasi bumi menyebabkan gaya sentrigal yang berpengaruh

terhadap percepatan gravitasi.......................................................................15

2.8 Perbedaan nilai pengukuran percepatan gravitasi pada permukaan bumi

dengan pengukuran pada ketinggian tertentu..............................................16

2.9 a). Kelebihan massa (di atas garis biru), b). Kelebihan massa dapat

diaproksimasi dengan garis lurus dari material permukaan dengan densitas

ρb..................................................................................................................17

3.1 Gambaran mengenai metode Semi Infinite Horizontal Slab (SIHS)..........20

3.2 Gambaran metode Finite Horizontal Slab (FHS).......................................20

x

DAFTAR LAMPIRAN

1. LAMPIRAN PROGRAM MONITORING RESERVOIR DENGAN

MENGGUNAKAN MATLAB..................................................................41

2. PERHITUNGAN DATA MENGGUNAKAN EXCEL............................52

3. GAMBARAN UNTUK KEADAAN AWAL...........................................53

4. GAMBARAN UNTUK KEADAAN SETELAH EKSPLOITASI..........54