Teknik Pemboran Pada Panas Bumi dan Teknik Samplingnya

Rafli Riandi Kusnadi

21100112140020

Email : ranafa_alfian@yahoo.com

Teknologi pemboran sumur-sumur panas bumi banyak mengadopsi teknologi

pemboran sumur-sumur minyak dan gas (Falcone dan Teoduriu, 2008). Alat-alat yang

digunakan mulai dari Rig Equipment, Drilling Tools, hingga Casing & accessories

sebenarnya dibawa dari industri oil & gas dengan sedikit penyesuaian. Demikian dengan

SDM di lapangan (crew lapangan), mayoritas berasal dari dunia migas.

Tahapan kegiatan operasional panas bumi diantaranya survei pendahuluan, eksplorasi,

pemboran eksplorasi, studi kelayakan, eksploitasi, dan pemanfaatan.

1. Survey pendahuluan

Dilakukan oleh pemerintah pusat dan / atau pemerintah daerah sesuai dengan

kewenangannya, namun demikian dapat juga menugasi pihak lain untuk melakukannya.

Survey ini dilakukan untuk mengetahui prospek potensi panas bumi. Secara garis besar

pekerjaan yang dilakukan di tahap ini meliputi : studi literatur, survey lapangan, analisis

data, menentukan daerah prospek, spekulasi besar potensi listrik, dan menentukan jenis

survey yang akan dilakukan selanjutnya. Tahap ini memerlukan waktu beberapa bulan

sampai 1 tahun.

2. Eksplorasi

Meliputi survei lanjutan, yang terdiri dari survey geologi, geokimia dan geofisika.

3. Pemboran Eksplorasi

Merupakan tahap dimana data geologi, geokimia dan geofisika sudah diperoleh serta

menujukkan daerah tersebut mempunyai potensi sumber daya panas bumi yang ekonomis

dan layak dikembangkan. Tujuan dari pemboran eksplorasi adalah membuktikan adanya

sumber daya panas bumi di daerah yang diselidiki dan menguji model sistem panas bumi

yang dibuat berdasarkan data-data hasil eksplorasi. Jumlah sumur eksplorasi bergantung

pada luasnya daerah yang diduga mengandung energi panas bumi. Biasanya dalam satu

prospek dibor 3-5 sumur eksplorasi. Kedalaman sumur tergantung dari kedalaman

reservoir yang diperkirakan dari data hasil eksplorasi, batasan anggaran yang ada. Pada

umumnya sumur eksplorasi di bor dengan kedalaman 1000-3000 meter. Menurut Cataldi

(1982) tingkat keberhasilan pemboran panas bumi umumnya 50-70%. Ini berarti dari

empat sumur eksplorasi yang dibor ada 2-3 sumur yang menghasilkan. Setelah pemboran

selesai maka dilakukan pengujian sumur, diantaranya : Uji hilang air, permeabilitas total,

panas, produksi dan uji transient. Berdasar hasil pemboran dan pengujian sumur harus

diambil keputusan apakah perlu dibor beberapa sumur ekplorasi lain, ataukah sumur

eksplorasi yang ada sudah mencukupi untuk memberikan informasi mengenai potensi

sumber daya. Apabila beberapa sumur mempunyai potensi cukup besar maka perlu

dipelajari apakah lapangan tersebut menarik atau tidak.

4. Studi Kelayakan

Studi kelayakan perlu dilakukan apabila ada beberapa sumur eksplorasi menghasilkan

fluida panas bumi. Tujuan studi ini adalah untuk menilai apakah sumber panas bumi yang

terdapat di daerah tersebut secara teknis ekonomis dan menarik untuk dikembangkan

serta diproduksi. Pada tahap ini kegiatan yang dilakukan meliputi :

Mengevaluasi data geologi, geokimia, geofisika dan data sumur.

Memperbaiki model sistem panas bumi.

Menghitung besarnya sumber daya cadangan serta potensi listrik yang dapat dihasilkan.

Menganalisis sifat fluida bumi dan kandungan non condensanble gas serta

memperkirakan sifat korosifitas air dan kemungkinan pembentukan scale.

Mempelajari apakah ada permintaan energi listrik, untuk apa dan berapa banyak.

Mengusulkan alternatif pengembangan dan kapasitas instalasi pembangkit listrik.

Melakukan analisa keekonomian dari alternatif yang diusulkan

5. Eksploitasi

Rencana pengembangan lapangan dan pembangkit listrik mencakup usulan secara

rinci mengenai fasilitas kepala sumur, fasilitas produksi dan injeksi di permukaan,

sistem pipa alir di permukaan, fasilitas pusat pembangkit listrik. Pada tahap ini

gambar teknik perlu dibuat secara rinci, mencakup ukuran pipa alir uap, pipa alir dua

fasa, penempatan katup (valve), perangkat pembuang kondensat, dan lain-lain.

Eksploitasi merupakan pemboran sumur produksi, injeksi, dan Pembangunan Pusat

Listrik Tenaga Panas Bumi. Untuk menjamin tersedia uap sebanyak yang dibutuhkan

oleh pembangkit listrik, diperlukan sejumlah sumur produksi. Selain itu diperlukan

untuk menginjeksikan kembali air limbah.

6. Pemanfaatan

Produksi uap, Produksi Listrik dan Perawatan. Pada saat ini PLTP telah beroperasi

sehingga kegiatan utama adalah menjaga kelangsungan produksi uap dari sumur-sumur

produksi dan produksi listrik dari PLTP. Masa Ekplorasi dan Pemanfaatan berlangsung

selama 30 tahun sejak berakhirnya masa eksplorasi.

Jenis sumur di geothermal berdasarkan fungsinya dapat dibedakan menjadi tiga jenis,

yaitu:

Sumur produksi

Sumur produksi dapat berupa produksi uap (steam) maupun air panas (brine)

Sumur injeksi

Sumur injeksi berfungsi untuk menginjeksikan kembali brine setelah energy

(panas) nya di ekstraksi (brine injector) ataupun untuk menginjeksikan air sisa dari

proses di power plant yang disebut dengan condensate (condensate injector) ke dalam

field gothermal.

Sumur delineasi (pemantauan)

Sumur delineasi digunakan untuk melakukan pemantauan terhadap suatu area

(field) geothermal. Pada sumur ini tidak dilakukan produksi ataupun injeksi

Ada dua tantangan utama dalam pengeboran sumur geothermal sekaligus yang

membedakannya dari pengeboran di sumur migas, yaitu dalam hal temperature dan loss

circulation.

Loss circulation terjadi karena target dalam suatu sumur geothermal merupakan

rekahan-rekahan (fracture) yang terkoneksi ke suatu heat source. Ketika fracture

tersebut terlintasi dalam proses pengeboran, kemungkinan besar lumpur pengeboran

(mud) akan masuk ke dalam fracture-fracture tersebut alih-alih kembali ke

permukaan (loss circulation). Kondisi loss circulation ini secara teknis memberikan

beberapa dampak negatif pada proses pengeboran dan perlu ditanggulangi.

Dari sisi temperature, target dari sumur panas bumi merupakan fracture yang

memiliki temperatur tinggi, karena temperature inilah yang merupakan energi yang

ingin diekstraksi. Semakin tinggi temperatur yang diperoleh maka akan semakin

ekonomis suatu sumur geothermal.

Akan tetapi, ditinjau dari proses pengeborannya akan semakin menantang karena teknologi

pengeboran yang dibawa dari industri migas sebenarnya didesain untuk temperatur yang

relatif lebih rendah, dan hal ini seringkali menjadi hambatan.

Sumber :

H. Christopher H. Armstead (1981), “Geothermal Energy”, E & F.N. Spon Ltd London.

Joseph Kestin. (1983), Source Book On The Production Of Electricity From Geothermal

Energy, Washington, D.C.20585.

www.manajemenenergi.org/2013/06/ pengeboran -sumur- geothermal .html (diunduh pada

tanggal 20-04-2015 pukul 00.06)

Teknik sampling gas panas bumi di sumber mata air panas. Telah dilakukan sampling

gas panas bumi di sumber mata air panas menggunakan alat corong stainless steel yang telah

dimodifikasi berdasarkan metode Giggenbach. Modifikasi corong dilakukan agar dapat

melakukan sampling pada lokasi mata air panas yang mempunyai diameter yang cukup lebar,

sehingga gelembung gas yang keluar dari dasar mata air dapat ditampung pada botol sampel.

Selanjutnya gas dianalisis dengan menggunakan dua metode, untuk gas dapat larut

(condensable gas) seperti CO2 dan H2S dianalisis dengan metode titrasi, sedangkan gas tidak

larut (non condensable gas) seperti He, H2, N2, O2, Ar dan CH4 dianalisis dengan metode

kromatografi gas. Hasil menunjukkan bahwa teknik sampling menggunakan corong stainless

steel menghasilkan gas yang dapat diukur dengan baik. (Neneng Laksminingpuri, 2014).

Dari hasil pengamatan pengambilan sampel gas di mata air panas yang berbentuk

kolam besar, harus dijaga agar corong stainless steel tidak tenggelam atau terbalik karena

dorongan gelembung gas dari kolam. Untuk menguji bahwa gas telah terdorong menuju

ujung pipa kaca, maka ujung pipa kaca dicelupkan kedalam wadah yang berisi air, jika keluar

gelembung gas maka ujung pipa kaca tersebut siap untuk disambungkan ke selang botol gas.

Klep botol sampel dibuka secara perlahan biarkan gas mengalir ke dalam botol sampel.

Keberadaan gas dalam botol sampel ditandai dengan adanya reaksi yang mengakibatkan

botol sampel menjadi panas, sehingga perlu dilakukan pendinginan botol sampel dengan cara

merendamnya dalam wadah berisi air dingin sehingga botol sampel mudah untuk dipegang.

Botol sampel gas sesekali perlu digoyangkan agar sampel gas tercampur homogen dengan

larutan NaOH dan diperlukan kehati-hatian agar tidak terjadi kontaminasi dengan udara.

Berakhirnya sampling gas ditandai dengan kejenuhan dari larutan NaOH (tidak terjadi

gelembung gas lagi dalam larutan NaOH). Pengambilan sampel gas berlangsung sekitar 45

menit hingga 1 jam untuk satu sampel.

Sumber : Laksminingpuri Neneng, 2014. Teknik Sampling Gas Panas Bumi di Mata Air

Panas. BETA GAMMA TAHUN 2014 Vol. 5 No. 1 Februari 2014.