KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS HASANUDDIN FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK GEOLOGI PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI GEOLOGI MINYAK DAN GAS MAKALAH OLEH: MOHAMMAD ADIL STAMBUK : D611 08 292 MAKASSAR 2011 BAB I 1.1 Pendahuluan Minyakbumi(bahasaInggris:petroleum,daribahasaLatinpetrus karangdanoleumminyak),dijulukijugasebagaiemashitam,adalahcairan kental,coklatgelap, ataukehijauanyangmudahterbakar,yangberadadilapisan atasdaribeberapaareadikerakBumi.Minyakbumiterdiridaricampuran kompleksdariberbagaihidrokarbon,sebagianbesarserialkana,tetapibervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. MinyakdanGasBumimerupakankomponenpentingdalamkehidupan manusia saat ini Keberadaan minyak bumi dan berbagai macam produk olahannya memilikimanIaatyangsangatpentingdalamkehidupankitasehari-hari,sebagai contohpenggunaanminyaktanah,gas,danbensin.Tanpaketigaprodukhasil olahanminyakbumitersebutmungkinkegiatanpendidikan,perekonomian, pertanian, dan aspek-aspek lainnya tidak akan dapat berjalan lancar. Minyakadalahistilahumumuntuksemuacairanorganikyangtidak larut/bercampur dalam air (hidroIobik) tetapi larut dalam pelarut organik, Menurut SI wikipedia Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin petruskarangdanoleumminyak),dijulukijugasebagaiemashitam,adalahcairan kental,coklatgelap, ataukehijauanyangmudahterbakar,yangberadadilapisan atasdaribeberapaareadikerakBumi.Minyakbumiterdiridaricampuran kompleksdariberbagaihidrokarbon,sebagianbesarserialkana,tetapibervariasi dalampenampilan,komposisi,dankemurniannya.akantetapisayamempunyai pendeIinisiansendiribahwaMinyakBumiadalahsalahsatukelompokyang termasukpadagolonganlipid,yaitusenyawaorganikyang terdapatdi alamserta tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik non-polar, misalnya dietil eter(C2H5OC2H5),KloroIorm(CHCl3),benzenadanhidrokarbonlainnyayang polaritasnya sama Gas alam sepertijugaminyakbumimerupakansenyawahidrokarbon (Cn H2n2) yang terdiri dari campuran beberapa macam gas hidrokarbon yang mudah terbakardannon-hidrokarbonsepertiN2,CO2danH2S.Umumnyagasyang terbentuk sebagian besar dari metan CH4, dan dapat juga termasuk etan C2H6 dan propanC3H8.Komposisigasalambervariasi,tetapiumumnyatipikalgasalam (sebelum dilakukan pemrosesan) adalah seperti pada tabel di bawah ini. Gas alam yangdidapatdaridalamsumurdibawahbumi,biasanyaber-gabungdengan minyakbumi.Gasinidisebutsebagaigasassociated.Adajugasumuryang khususmenghasilkangas,sehinggagasyangdihasilkandisebutgasnon associated.Sekalidibawakeataspermukaanbumi,terhadapgasdila-kukan pemisahanuntukmenghilang-kanimpuritiessepertiair,gas-gaslain,pasirdan senyawalainnya.Beberapagashidrokarbonsepertipropan(C3H8)danbutan (C4H10)dipisahkandandijualsecaraterpisah.Setelahdiproses,gasalamyang bersihditransmisikanketitik-titikpenggunaanmelaluijaringanpipa,yang jauhnyadapatmencapairibuankilometer.Gasalamyangdikirimmelaluipipa tersebut merupakan gas alam dalam bentuk yang murni karena hampir seluruhnya adalahmetan(CH4).Gasalamyangdikirimtersebutmerupa-kandrygasatau gaskering`.Metanadalahmolekulyangdibentukolehsatuatomkarbondan empatatomhidrogensebagaiCH4.Gasmetanmudahterbakardimanasecara kimiaterjadireaksiantarametandanoksigenyanghasilnyaberupakarbondi-oksida (CO2), air (H2O) ditambah sejumlah besar energi, sebagaimana persamaan be-rikut :CH4|g| 2 O2|g| CO2|g| 2 H2O|50| 891 kJ 1.2 Latar belakang SumberHidrokarbonutamadialamadalahminyakbumi.Penggunaan minyakbumi sangat luas , terutamabahanbakardanjugabahanbakudiindustri petrokimia.Bagaimanasebenarnyaprosespembentukanminyakdangasalam sertaprosesakumulasinyadalamsuatucebakanminyak? Oleh Karena itu , Penyusun memilihminyak dan gas bumi untuk dijadikan bahan makalahini.Dilatarbelakangidengankeinginanpenyusununtuklebih mendalami,bukan sajahanyamengetahui.Karenadi sekelilingkita telahbanyak minyakbumiakantetapikitatidakmengetahuisejarahdariminyakbumiitu sendiri. Makalahinidibuatsebagaisalahsatutugaspadamatakuliahgeologi minyak dan gas bumi. 1.3 Maksud dan Tujuan Pembuatanmakalahinidiharapkanmampumenambahkompetensi mahasiswadalammatakuliahgeologiminyakdangasbumiagardapatlebih mendalamidanmemahamiproses-prosesyangterjadidalampembentukan minyak dan gas bumi. BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Migrasi Minyak dan Gas bumi MigrasidideIinisikansebagaipergerakanminyakdangasdibawah permukaan. Migrasi primer merupakan sebutan untuk tahapan dari proses migrasi, berupa ekspulsi hidrokarbon dari source rock (batuan sumber) yang berbutir halus danberpermeabelitasrendahke carrierbed yangmemilikipermeabelitaslebih tinggi.Akumulasimerupakanpengumpulandarihidrokarbonyangtelah bermigrasidalamkeadaanyangsecararelatiIdiamdalamwaktuyang lama. Trap merupakan istilah dimana migrasi terhenti dan akumulasi terjadi. Jikaminyakbumiberasaldaribahanorganikdantersebardalambatuan sumber,kemungkinanbentukIisikminyakbumiyangterbentukadalahberupa tetes-teteskecil.Karenaituuntukterjadinya suatuakumulasidiperlukan pengkonsentrasian,antaralainkeluarnyatetes-tetestersebutdarireservoirdan kemudianbergerakkeperangkap.Koesoemadinata(1980)menyatakanada beberapaIaktortertentusebagaisumbertenagauntukterjadinyamigrasi minyakbumi baik primer maupun sekunder, yaitu kompaksi, tegangan permukaan, gravitasipelampungan (buoyancy), tekananhidrostatik,tekanangas, sedimentasi, dan gradien hidrodinamik. A. Migrasi Primer Saatini,adatigamekanismemigrasiprimeryangmembawaperhatian seriusbagikebanyakanahligeokimiapetroleum,yaitudiIusi,ekspulsiIasa minyak,danpelarutandalamgas.DiIusisebagaimekanismeaktiIdalam migrasihidrokarbon,terjadisecaraterbataspadabatuansumberyangtipis ataupadatepianunitbatuansumberyangtebal.Pengkonsentrasian diperlukanuntukmemungkinkanterjadinyamigrasiprimer,dimanadiIusi dapat menyebabkanakumulasihidrokarbondalam ukuranyangcukupbesar. Ekspulsihidrokarbondalamkaitannyadenganmigrasiprimerterjadidalam IasahidroIobik.Initerjadipadaumumnyasebagaihasilperekahanmikro selama pergerakan hidrokarbon. Ketika tekanan dalam batuan sudahmelebihi kekuatannyamenahantekanan,perekahanmikroterjadi,terutamapada bidang lemah dari batuan tersebut, seperti bidang perlapisan. Sehingga batuan yang terlaminasi mungkin menghasilkan hidrokarbon dengan tingkat eIisiensi yang lebih tinggi daripada batuan yang masiI. Momper (1789) dalam Rondeel (2001)menyatakanbahwadalambanyakkasustidakadaperekahanmikro atauekspulsiyangterjadisebelumjumlahbitumenyangdihasilkanbatuan sumber mencapai batas ambang tertentu. Mills(1923)danSokolov(1964)dalamKoesoemadinata(1980) sehubungandenganpelarutanminyakbumidalamgasdanekspansigas, menyatakanbahwaminyakdapatlarutdalamgas,terutamapada temperatur dantekanantinggi.Gasdiketahuidapatbermigrasidenganlebihleluasa melaluibatuanbergubungteganganpermukaannyayangkecil.Karenasuatu pembebasantekanan,makagasberekspansidanmembawaminyakbumi terlarut.Rondeel(2001)menyatakanbahwamekanismepelarutaninihanya terjadibergantungpadakeberadaangasyangdipengaruhiolehtingkat katagenesis dan kapabilitas batuan sumber untuk menghasilkan gas. Jarakdarimigrasiprimerhidrokarbonpendek.Migrasiprimerterjadi denganlambatdansulit,dikarenakanbatuansumberyangmemiliki permeabelitasyangrendah.Migrasiprimerakanterhentiketikahidrokarbon mencapaitingkatpermeabelitasyangmemungkinkanterjadinyamigrasi sekunder.Migrasiprimerdapatterjadibaiksecaralateral,keatasdanke bawahbergantungpadakarakteristik carrierbed yangadadidekatbatuan sumber. B. Migrasi Sekunder Ketikahidrokarbonberhasilkeluardaribatuansumberdanmengalami migrasisekunder,pergerakandarihidrokarbonakandipengaruhiolehgaya pelampungan (bouyancy). Teori pelampungan (dalam Koesoemadinata, 1980) menerangkanmekanismepergerakanminyakbumikarenaadanyaperbedaan beratjenisminyakbumidanair.Suatugumpalanminyakdalamairakan selalu melambungmencari tempatyang lebih tinggi. Gumpalan ini kemudian bergerak ke atas mengikuti kemiringan penyekat batuan reservoir. Berlawanandarigayapelampunganadalahtekanankapilaritas(Rondeel, 2001).Semakinbesarporidarisuatubatuan,semakinkeciltekanan kapilaritasnya,dansemakinkecilporidarisuatubatuan,semakinbesar tekanankapilaritasnya. Gayapelampunganbekerjauntukmengerakan hidrokarbon,tetapitekanankapilaritasmelawangayapelampungantersebut. Sehinggaapabilagayapelampunganyangbekerjalebihkecildaripada tekanankapilaritas,makamigrasidarihidrokarbon tidakakan terjadi.Aliran hidrodinamikyangmerupakangayaketigayangmengerakanhidrokarbon dapatmengubahpergerakandarihidrokarbon,tetapihalinikurang memperngaruhidasarbahwagayapelampungandantekanankapilaritas merupakan Iaktor utama yang menentukan pergerakan dari hidrokarbon. Migrasi sekunderterjadi pada arah yang dipengaruhi oleh gaya pelampungan yangpalingbesar.Pergerakaniniawalnyamenujukearahatas,danlalu mengikutikemiringancarrierbed apabilahidrokarbonmenemuilapisan denganpermeabelitaskurangdiatascarrierbed.Keberadaanstrukturdan perubahanIasiesmungkinmenyebabkantekanankapilaritaslebihdominan daripadagayapelampungan,sehinggaarahmigrasimungkinakanberubah, dan atau terhenti. 2.2 Akumulasi Minyak dan Gas Bumi Sepertitelahkitaketahuibersamabahwaminyakdangasbumi berakumulasipadasuatuperangkapyangmerupkanbagiantertinggidarilapisan reservoir.Akantetapiapakahyangmenyebabkanminyakdangasbumiberhenti disana? Ada 2 teori yang menjelaskan pertanyaan itu adalah sebagai berikut : A. TEORI AKUMULASI GUSSOW Dalamkeadaanhidrostatik,akumulasidapatditerangkanolehteoriGussow (1951). Gumpalan atas tetes-tetes minyak dan gas akan bergerak sepanjang bagian ataslapisanpenyalurkeatas,terutamadisebabkanpelampungan(buoyancy). Begitu sampai di sustu perangkap (dalam hal ini perangkap struktur), minyak dan gasakanmenambahkolomgasdanmendesakminyakkebawahyangjuga bertambahtinggikolomnyadangilirannyamendesakairkebawah.(gambar1). HaliniakanterusterjadisampaibatasminyakairmencapaiSpillpoint`. Penambahanminyakdangasterusmenerusakanmenyebabkanperlimpahan (Spilling)minyak keatas ke struktur selanjutnya (Iasa dua). Pada Iasa berikutnya, berhubunganpenambahangas,makaseluruhminyakdidesakgaskebawah sehingga melimpah sampai habis dan perangkap diisi sepenuhnya oleh gas. StadiumI :Gas,minyak dan air diatas titik limpah,minyak dan gaskedua-duanya terusmenerus terjebaksedangkanairdisingkirkan.Stadiuminiberhentijikaantaramukaminyak-airmencapai titik limpah. Stadium2:StadiumpenyebaranselektiIdanpengasirangas.Gasterusdijebak,selagiminyak melimpahkeataskemiringan.Stadiuminiberakhirjikaantaramukaminyak-gasmencapaititk limpah dan berhimpitan dengan antar muka minyak. Stadium 3 : Stadium Akhir. Perangkap diisi oleh gas. Gas melimpah ketas selagi lebih banyak gas yangmasukperangkap.Minyakmelewatiperangkapdanmeneruskanperjalannyakeatas kemiringan. Gambar1:DiIIerensiasiminyakdangasdalamperangkapyangmenyebabkan minyak melimpah. (Gussow, 1951) PadagambarII,terlihatbagaimanamekanismeinimenyebabkanpenyebaran akumulasiminyakdangaspadasejumlahperangkapyangberderetandanpada ketinggianstrukturilyangberbeda.Terisinyasuatuperangkapolehgas,minyak dansebagainyatergantungdariarahmigrasi,danjumlahminyakdangasyang bermigrasi. Yang pertama ini dibandingkan sebagai E, D, dan C. Sedangkan untuk yangkeduadiilustrasikanolehA,BdanC.Terlihatpadagambarbahwa tergantungdariarahbatuaninduk,makayangpalingdekatakanterisiolehgas, sedangkan yang paling jauh diisi oleh air. Perangkap I Diisi sampai titik limpah dan mempunyai tudung gas. Hanya minyak melimpah keatas ke Perangkap II. Perangkap III dan IV penuh dengan air asin dan mengandung minyak atau gas. PerangkapIseluruhnyadiisidengangas,seluruhminyaknyatelahterusirmasukkeperangkapII. Minyaksekarangmelebihi perangkapI. PerangkapII telahdiisi minyak danmelimpahkankeatas kemiringankedalamperangkapIII,yangmasihbelummengandungtudunggas.PerangkapIII mengandung hanya sedikit miinyak, sedangkan perangkap IV masih terisi air asin. PerangkapI tak berubah dengan gas melimpah keatas kemiringanke dalam perangkapII, Minyak melewati perangkap I. Perangkap II sekarang mempunyai tudung gas dan melimpahkannya ke atas kemiringankedalamperangkapIII.PerangkapIIIsekarangtelahterisidenganminyaktetapi masihtetapbelummempunyaitudunggasdanmelimpahkanminyakkedalamperangkapIII. Perangkap IV kosong. MigrasisamasepertiuntukC,tetapidalamkeadaanhubunganstrukturyanglain.Perhatikan bahwaketinggiankulminasitidakmempunyaieIekterhadappenjebakanselektiI,ketinggiantitik limpahadalahyangmengendalikan.Ketinggiankulminasidiatastitiklimpahmenentukankalau minyak maximum. MigrasisamasepertiuntukC.Disinisemuakaulminasiberadapadaketinggianyangsama.Titik limpah mengendalikan penjebakan diIIerensial. GambarII.Penyebaranminyakdangaspadaderetanstrukturkarenapenjebakan pemisahan diIIerensial (Menurut Gussow, 1951) B. TEORI AKUMULASI KING HUBBERT (1953) KingHubbert(1953)meninjauprinsipakumulasiminyakbumidarisegi kedudukanenergipotensial,danerathubungannyadenganperangkap hidrodinamik.Dalamhaliniminyakbumi,baikdalambentuktetestetes maupunIasayangmenerusyangberadadalamlingkunganair,akanakanselalu mencaribatuanreservoiryangterisolirdansecaralocalmempunyaipotensial terendah.Medanpotensialdalamsuatureservoiryangterisiairmerupakan resultan dari dua gaya, yaitu (1) gaya pelampungan (buoyancy), dan (2) gaya yang disebabkan gradient hidrodinamik.Dalampengertianini,minyakdangasbumiakanberakumulasijikabidang ekipotensialyangtegaklurusterhadapgarisgayaresultangayatadimenutup seluruhnyadaribawahsuatudaerahpotensialrendahlokasiyangterisolir, misalnyasuatuantiklin,suatupelengkunganataupunstrukturlainnyadimana lapisan reservoir dan lapisan penyekat diatas konkav kearah bawah. Dengankonsepsidiatas,makasuatuakumulasidapatterjadisertahilangatau terusir,denganterdapatnyasuatugradienthidrodinamikyangpadasetiapsaat geologi arah serta besarnya ( vektornya dapat berubah ). Dalam keadaan itu maka paling tidak posisi batas airminyak atau airgas itu miring. Akumulasi minyak dan gas bumi merupakan suatu keseimbangan yang dinamis. C. WAKTU PENJEBAKAN Penentuanwaktudalamsejarahgeologimengenaikapanminyakbumidapat terjebak,bukansajapentingdarisegiilmiahakantetapijugadarisegiekonomi. Suatu perangkapdapat terisi ataukosong tergantungdariwaktupembentukannya ataupunkapanminyakituterbentukberadadalamkeadaandapatdijebakoleh perangkap. Pengertian yang baik mengenai hal ini akan sangat membantu evaluasi suatuprospek(Landes1959).Adabeberapabuktiyangmenerangkanbahwa minyakbumiterjebakpadapermulaansejarahpembentukanperangkapmisalkan dalamhallensa-lensapasir tetapidapatpuladiIahamibahwaminyakbumidapat bermigrasikeperangkapyangterbentukkemudian.Perangkapdapatterbentuk lamasetelahminyaktidakdapatbermigrasilagi,sehinggaperangkaptersebut akankosong. Rittenhouse ( 1967) dalamdott dan Reynolds ( 1969 )memberikan kriteriauntukmengetahuiwaktuakumulasi.Berbagaimetodenyamemberikan inIormasi halhal sebagai berikut : a. Waktu tercepat dimulainya akumulasi. b. Waktu tercepat dapat terselesaikannya akumulasi. c. Waktu paling lambat dapat terselesaikannya akumulasi. HalhaltersebutdapatdipertimbangkandaribeberapaIaktorsebagaiberikut: 1) Waktu Pembentukan Perangkap.Waktupembentukanperangkapadalahwaktutercepatminyakdapat berakumulasi.Tetapitentuminyakdapatbermigrasisetiapwaktusetelah pembentukanperangkaptadi.Dalamhalkondisipatahantumbuh,akumulasi dapatterjadibersamaandenganpembentukanbatuanreservoir.Jugahalyang sama berlaku untuk lensalensa batuan reservoir. Cara menentukan ada tidaknya perangkappadawaktumigrasidanpembentukanminyakbumiyaitudengan membuatperangkapstrukturyangdigantungkanpadasuatulapisansumur tersebutsebagaidatum.Dengancarayangsamasuatupetastrukturberkontur dapat dibuat dan ada tidaknya tutupan pada zaman tersebut dapat ditentukan. 2) Perangkap Yang Terisi dan Kosong.Terdapatkemungkinanperangkapyangterisidibentukterlebihdahuludan perangkap yang kosong terbentuk kemudian, setelah migrasi sekunder berhenti. 3) Expansi Gas. Halinidikemukakanolehleverson(1956)yangmendasarkannyapadahokum BoyledanCharles.Gasmengembangjikatekananturun.Kedalaman(waktu) padasaatvolumreservoirsamadenganvolumminyakdangassekarangpada tekanandaritemperaturelebihrendah,adalahkedalamantercetak(waktu)pada saat akumulasi telah selesai. 4) Minyak dibawah Penjenuhan.Anggapandasardarikriteriainiadalahbahwaminyaktelahjenuhdengangas padawaktuakumulasitelahselesai.Jikaterdapatreservoirdenganminyakyang tidakjenuhminyak(tidakadatutup/topigas)makahalinidapatditerangkan sebagaiberikut.Padapembebanandanpenguburansetelahakumulas,maka minyakdalamreservoirakantidakjenuh,karenapeningkatantekananakan melarutkan gas bebas kedalam minyak. Pada pengangkatan dan erosi lapisan yang menutupireservoirakanterjadihasebaliknyadangasakankeluarmembentuk topi gas.Namunmetode penentuan inimemiliki banyakkelemahan dan anggapan anggapannya belum tentu benar.sehingga hasilnya meragukan ( hoshkin, 1960 ). 5) Topi Gas yang BerkelalaianHalinidiberikanolehLevorsen(1950)untukkeadaanspecial.Topigasyang tinggidalamblokyangturundalamperangkappatahanmenunjukkanakumulasi gas sebelum pematahan. 6)DiIusiGasDalamReservoirYangSebagianTerpisahdanTakJenuh. ( ZaIIerano, Capps dan Fry, 1963 ). DiIusi gas akan terjadi diantara reservoir yang demikiandariyangjenuhmenujuyangkurangjenuhdanwaktuyangdiperlukan untuk hubungan sekarang dapat dihitung. 7) Metoda Energi (oleh para Ilmuwan Uni Soviet ).Adalah pengukuran kehilangan nilai energi dari minyak dalam reservoir sepanjang waktu. 8)Mineral Diagenesa MineralDiagenesaakanmenurunkanporositaskarenasementasidankompaksi. Jika Minyak bumi yang terdapat menghalanghalangi proses tersebut, maka jelas akumulasiterjadisebelumdiagenesadalamreservoirbasahairyangada didekatnya. Sering hal ini ditunjukkan oleh tekanan tinggi dalam reservoir. 9) Sementasi OrganikYangdimaksudsementasiOrganikdisiniterutamaadalahsemenaspal.Waktu akumulasi adalah sebelum pengorosian bidang ketidakselarasan. BAB III KESIMPULAN Dariuraiantersebutdiatasdisimpulkanbahwaminyakbumitidak terjadi pada waktu tertentu di dalam evolusi minyak bumi. Setalah berakumulasi di suatu perangkap,minyakbumidapatbermigrasilagikeperangkapyangterbentuk kemudian.Sebagaicontohmisalnyaakumulasiminyakbumididaerahcepu (Soetantri dan lain-lain, 1973 ). Di daerah ini pelipatan utama dan intensiI terjadi pada akhir Pleistosen. Akan tetapi kedalamanpenguburan dari batuan induk yang meliputi struktur itu tidak memungkinkan pembentukan dan migrasi minyak bumi ke struktur muda. DilainPihaksuatuIasapelipatanyanglebihtuatelahterjadipadaakhirpliosen dankemudianpadawaktutransgresipleistosen,penguburantelahcukupdalam untuk pembentukan dan migrasi minyak bumi ke dalam sejumlah perangkap kecil yang telah ada terlebih dahulu. Jadi kombinasi antara kedalaman pembebanan dan umurpelipatandapatmenentukanapakahsuatuperangkapituterisipenuhatau tidak DAFTAR PUSTAKA Koesoemadinata, R. P., 1980, eologi Minyak-asbumi http://Iatahimdul.blogspot.com/2011/10/pengertian-minyak-dan-gas-bumi.html