Resume presentasi : Shale Gas

Geofisika Eksplorasi

Anggota kelompok: Ika Sari Oktavianti 12311027

Siti Aisyah 12311049

Aulia Hakiem N. 12311051

Untuk menjelaskan bagaimana terbentuknya shale gas, maka kurang lebih sama dengan menjelaskan bagaimana terbentuknya hidrokarbon di dalam kerak bumi. Organisme/ jasad renik terdeposit dalam sedimen. Kemudian seiring berjalannya waktu dalam skala geologi, lapisan organik ini terkubur semakin dalam dengan temperatur dan tekanan tertentu yang mampu mengubahnya menjadi minyak dan gas.

Pada reservoir hidrokarbon yang umum (conventional), hidrokarbon mengalami migrasi dari source rock dan terjebak di batuan poros yang ditutupi lapisan impermeabel (cap rock) diatasnya. Reservoir hidrokarbon conventional inilah yang sudah diproduksi lebih dari satu abad. Sedangkan untuk memproduksi shale gas, diperlukan pengeboran dengan teknik khusus pada source rock nya yang umumnya merupakan shale. Shale bersifat impermeabel sehingga agar dapat mengalirkan gas diperlukan teknik pengeboran hydraullic fracturing.

Studi kasus shale gas: Daanzhai, Eastern Sichuan Basin

Untuk mencari reservoir shale gas, diperlukan daerah dengan konten kerogen tinggi, volume clay rendah, brittle, memiliki porositas efektif yang tinggi, permeabilitas yang tinggi, dan juga terdapat banyak rekahan mikro. Dari parameter bersebut, nilai Total Organic Carbon (TOC) yang tinggi dan high brittleness ditemukan pada daerah yang memiliki akumulasi shale gas yang besar. Diperlukan analisis petrofisik yang mengkombinasikan pengukuran di laboratorium, core data, well log, dan model statistik yang memperkirakan volume dan komposisi TOC. Diperlukan deskripsi reservoir yang akurat untuk dapat mengetahui lokasi sumur yang tepat, lintasan pengeboran, desain hydraulic-fracture, dan teknik reservoirnya yang dapat memaksimalkan produksi shale gas.

Area kerja berada pada bagian barat cekungan Sichuan, formasi yang menjadi target adalah formasi Daanzhai dengan kedalaman + 2200 m dan ketebalan formasi 45 m. Formasi Daanzhai

terbentuk pada lingkungan pengendapan dangkal – semi dalam lacustrine yang terdiri dari shale berwarna gelap dengan perselingan limestone. Porositas dari reservoir target < 5%. Permeabilitas rata-rata 0,737 mD. Komposisi mineral pada formasi Daanzhai adalah kuarsa (25%), clay (35%), calcite (10%), anorthose (5%), dolomite, siderite, dan pyrite.

Evaluasi Parameter Formasi Menggunakan Multi well

Eksplorasi shale gas yang dilakukan dapat menentukan kualitas dari reservoir shale gas, kandungan gas, tingkat kematangan kandungan organic serta informasi untuk penempatan sumur. Kandungan kuarsa dan mineral brittle lainnya dapat menyebabkan kecenderungan lebih mudah untuk fracturing. Sebaliknya kandungan smectite dan mineral clay lainnya tidak menguntungkan dalam proses fracturing karena mengisi rongga-rongga pada rekahan yang ada. Oleh karena itu evaluasi TOC (Total Organic Carbon) sangat penting dalam evaluasi formasi unconventional. Volume multiwall, distribusi TOC dan mineral diestimasi dengan menggunakan model statistic.

Kualitas hasil estimasi dapat dikontrol dengan beberapa hal, misalnya dengan data core yang ada. Hasil yang didapat pada area studi menunjukkan bahwa kandungan mineral, TOC, dan porositas sesuai dengan analisis data core, yang menunjukkan bahwa model statistic ini cocok untuk interpretasi reservoir shale gas.

Reservoir shale gas menunjukkan karakteristik dan mekanisme pembentukan reservoir yang bervariasi, sehingga kriteria evaluasi dapat berbeda dari satu area ke area yang lain. Studi pada paper ini mendefinisikan reservoir shale gas ialah ketika brittleness lebih dari 50% dan kandungan TOC lebih dari 1%.

Petrophysical Modelling and Rock – Property Analysis

Data seismik amplitudo yang tersedia berasosisasi dengan parameter kunci reservoir shale gas memungkinkan perluasan analisis di luar sumur kendali untuk mengidentifikasi facies paling menarik. Oleh karena itu, pemodelan petrofisika dan analisis sifat batuan memainkan peran yang penting.

Ada dua parameter penting dalam reservoir shale gas, yaitu TOC dan brittleness. TOC yang tinggi menguntungkan bagi akumulasi shale-gas, sedangkan brittleness yang tinggi bermanfaat untuk rekahan. Tujuan Pemoddelan petrofisika adalah adalah untuk mencari hubungan antara sifat petrofisika (seperti TOC) dan sifat elastis (seperti impedansi P, VP / VS rasio, Poisson rasio, dan modulus Young) melalui teknologi analisis sifat batuan . Parameter elastis, seperti modulus Young atau modulus geser, menunjukkan batuan yang brittle.

Rickman et al. (2008) menurunkan persamaan untuk memperkirakan indeks kerapuhan, B, dari well log.

E : modulus Young,

BE : estimasi sifat kebrittlean dari modulus young ,

V : poisson’s ratio

Bv : kerapuhan dihitung dari poisson’s ratio, dan subscripts min. dan max menunjukkan nilai minimum dan maksimum dari modulus Young dan poisson’s ratio.

Dari analisa core ,komponen brittle sebagian besar adalah kuarsa, kalsit, dan pirit, jumlah dari mineral tersebut disebut volume brittle. Crossplot modulus Young dan poisson’s ratio (Gambar 4a) menunjukkan modulus young yang tinggi dan Poisson’s ratio rendah berhubungan dengan volume mineral brittle yang lebih tinggi. Sehingga digunakan metode multiple-regresi untuk membangun hubungan antara volume brittle, modulus Young, dan Poisson’s ratio, seperti yang dijelaskan oleh persamaan berikut:

di mana PR adalah rasio Poisson dan YM adalah modulus Young.

Modulus Young rendah dan rasio Poisson rendah juga dapat menunjukkan kandungan TOC lebih tinggi. Multiple-regresi digunakan untuk membangun hubungan empiris antara TOC, indeks kerapuhan, dan impedansi P :

Dimana B adalah britteness calculated dengan persamaan 3, dan Pimp adalah impedansi P dari well .Sebagai perbandingan dengan parameter evaluasi well log, crossplot pada Gambar 5a menjelaskan estimasi hasil volume brittle (sumbu horisontal) dan kandungan mineral brittle (vertical axis). Crossplot pada Gambar 5b menggambarkan perkiraan TOC (sumbu horisontal) dan perkirakan TOC dari model statistik (sumbu vertical, diamati bahwa persamaan 4 dan 5 cocok dengan analisa core dan hasil interpretasi well log .

Pro dan Kontra tentang Shale Gas

Shale gas memiliki potensi cadangan dunia yang cukup besar, sekitar 7300 miliar kubik feet. Potensi ini dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi manusia yang semakin meningkat. Selain itu, dengan mengeksplorasi lapangan shale gas, perusahaan dapat menciptakan lapangan kerja baru dengan skala yang cukup besar. Namun, proses eksploitasi shale gas tidak dilakukan seperti gas pada umumnya, pertama kita harus mengebor cukup dalam hingga mencapai shale yang dimaksud, setelah itu kita harus mengebor secara horizontal sepanjang beberapa kilometer. Setelah itu, kita harus melakukan proses yang dinamakan fracking. Proses ini dianggap tidak ramah lingkungan karena untuk melakukannya kita harus menggunakan air yang sangat banyak serta bahan-bahan kimia yang berbahaya. Dikhawatirkan fluida-fluida yang ada pada proses fracking ini dapat mengalami kebocoran dari lapisan shale dan masuk ke air tanah yang ada disekitarnya.