TUGAS GEOLOGI MINYAK BUMI

NAMA : SEPTIWIANDARI

NIM:125090707111007

JURUSAN FISIKA

PROGRAM STUDI GEOFISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2014

BAB 3

Cara Terdapatnya Minyak dan Gas Bumi

Pada prinsipnya minyak bumi terdapat dalam 2 cara utama, yaitu :

Pada permukaan bumi, terutama sebagai rembasan (seepages atau seeps), kadang-kadanag juga sebagai suatu danau, sumber atau sebagai pasir yang dijenuhi minyak bumi.

Di dalam kerak bumi, sebagai suatu akumulasi, yaitu sebagai penjenuhan batuan yang sebetulnya hanyalah satu-satunya cara terdapat yang mempunyai arti ekonomi.

Sebagai suatu penjenuhan batuan didalam kerak bumi, minyak bumi bisa terdapat :

a. Dalam jumlah kecil atau yang disebut juga sebagai tanda-tanda minyak (oil shows). b. Dalam jumlah akumulasi yang komersiil, yaitu cukup besar untuk dapat diproduksi

secara umum.

Akumulasi komersiil, tergantung sekali pada jumlah pori batuan yang terdapat, besarnya dan caranya pori dapat meluluskan minyak dan juga persentasi cairan yang menjenuhi batuan tersebut.

3.1 Minyak Bumi Pada Permukaan

Di berbagai daerah minyak, termasuk juga di Indonesia, minyak bumi pada permukaan ditemukan dalam bentuk yang dinamakan rembasan (seep). Berdasarkan gejala cara timbulnya, minyak pada permukaan dapat dibagi dalam 2 jenis, yaitu :

1. Yang masih aktif, yaitu minyak keluar sebagai sumber bersama-sama dengan air, keluar ataupun merembas secara perlahan-lahan untuk kemudian membentuk suatu danau aspal, atau dapat pula keluar secara aktif dari suatu gunung api lumpur (mudvolcano).

2. Yang telah mati atau tidak aktif lagi, dapat merupakan batu pasir yang dijenuhi oleh bitumina, suatu zat semacam aspal, yang merupakan sisa atau residu penguapan fraksi ringan dari suatu minyak bumi.

3.1.1 Rembasan Minyak Bumi

Link (1952) memberikan suatu klasifikasi berbagai macam rembasan yang dapat terjadi di suatu daerah. Dibedakan olehnya lima jenis utama rembasan yang mula jadinya dapat diterangkan sebagai berikut :

1. Rembasan yang keluar dari homoklin dimana ujungnya telah tererosi atau tersingkap, akan tetapi lapisan minyaknya sendiri belum sampai pada permukaan.

2. Rembasan minyak yang berasosiasi dengan lapisan dan formasi tempat minyak tersebut terbentuk. Biasanya lapisan serpih yang merupakan batuan induk minyak bumi jika teretakkan dan terhancurkan akan membebaskan minyak dalam jumlah kecil.

3. Rembasan minyak dan gas yang keluar dari akumulasi minyak yang besar dan telah tersingkap oleh erosi atau reservoirnya telah dihancur-luluhkan oleh patahan dan lipatan. Variasi cara keluarnya rembasan yaitu keluarnya minyak dari patahan normal suatu lapisan homoklin ataupun akumulasi struktur yang kemudian keluar melalui patahan.

4. Minyak merembas keluar pada permukaan sepanjang bidang ketidakselarasan. Untuk mengetahui dari mana asalnya minyak bumi tersebut susah sekali, tetapi mungkin minyak kea rah bawah dari kemiringan ketidakselarasan tersebut.

5. Rembasan yang berasosiasi dengan intrusi, seperti gunung api lumpur, intrusi batuan beku atau penusukan oleh kubah garam.

Dapat disimpulkan bahwa adanya rembasan minyak pada permukaan bumi tidak usah selalu diasosiasikan dengan adanya suatu reservoir minyak dibawahnya. Adanya rembasan harus diperhatikan dari segi explorasi minyak dan gas bumi, karena :

a. Rembasan menunjukkan bahwa batuan sedimen di daerah tersebut mampu membentuk minyak bumi.

b. Rembasan mungkin sekali berasosiasi dengan suatu reservoir minyak di bawahnya yang mengalami kebocoran.

Secara tektonik rembasan minyak didapatkan dalam cekungan sedimen dengan struktur yang kandungan minyaknya telah terasosiasikan atau telah dihancurkan sehingga lapisan minyak tersebut keluar pada permukaan, pada pinggiran cekungan atau juga pada jalur dengan ketidakselarasan sampai ke permukaan. Rembasan didefinisikan sebagai tempat pemunculan gas dan cairan hidrokarbon pada permukaan bumi, yang dapat diamati. Seringkali keluarnya minyak dari rembasan diikuti dengan gas dan biasanya berasosiasi dengan air asin.

3.1.2 Gunung Api Lumpur (mudvolcano)

Mudvolcano adalah setiap extrusi pada permukaan lempung atau lumpur yang secara morfologi membentuk suatu kerucut yang diatasnya terdapat suatu telaga. Extrusi tersebut dibarengi dengan keluarnya gas dan air (kadang-kadang juga minyak) secara kuat, bahkan dengan ledakan. Menurut asalnya dapat dibedakan 2 macam gunung api lumpur, yaitu :

1. Gunung api lumpur jenis dangkal. Jenis ini biasanya berasosiasi dengan minyak bumi dan merupakan kerucut lumpur yang dihasilkan oleh extrusi lempung dan sedikit atau banyak klastik.

2. Gunung api lumpur jenis dalam. Jenis ini biasanya berasosiasi dengan suatu keadaan geologi yang lapisan sedimennya belum terkompaksikan, mempunyai tekanan tinggi dan mengakibatkan timbulnya diapir dari serpih ataupun penusukan oleh serpih.

Dengan demikian dapat kita simpulkan bahwa berasosiasinya gunung api lumpur jenis dalam ini dengan minyak bumi hanyalah secara kebetulan saja, karena intrusi diapir lumpur secara kebetulan menerobos lapisan yang mengandung minyak sehingga mengeluarkan minyak bumi pada waktu erupsi.

3.1.3 Telaga Aspal Buton

Telaga aspalyang terdapat di pulau Buton dapat diklasifikasikan sebagai suatu lapisan homoklin yang tersingkap ke luar dan tererosikan. Minyak yang mengalir secara perlahan-lahan membentuk suatu telaga pada tempat perembasan keluar dan fraksi ringannya telah menguap. Lapisan yang mengandung aspal tersebut adalah gamping globigerina yang berpori-pori dan gamping terumbu yang dinamakan formasi Sampolaksa. Formasi ini mengandung batu pasir yang dijenuhi 10 sampai 20% bitumina, bahkan sampai 30%. 3.2 Minyak Bumi dalam Kerak Bumi

3.2.1 akumulasi lokal

Di dalam kerak bumi, minyak bumi selalu didapatkan dalam lapisan berpori. Dilihat dari segi jumlahnya, maka minyak bumi dapat ditemukan sebagai :

1. Jejak-jejak (minor occurrences), yaitu dalam jumlah sedikit-sedikit saja. 2. Suatu akumulasi (terdapat dalam jumlah besar atau dari segi ekonomi terkumpul

secara menguntungkan)

Sebetulnya minyak bumi atau hidrokarbon didapatkan pada berbagai macam formasi atau lapisan sebagai tanda-tanda minyak atau hidrokarbon dalam jumlah yang sedikit (minor showing). Arti dari tanda-tanda tersebut ialah :

a. Bahwa lapisan tempat terdapatnya tanda-tanda itu sedikit banyak pernah mengandung minyak.

b. Ada kemungkinan besar lubang bor yang menembus lapisan yang mengandung minyak sedikit itu terdapat di dekat atau di pinggiran suatu akumulasi minyak yang penting.

Dapat disimpulkan, bahwa sebetulnya hidrokarbon di dalam formasi itu merupakan komponen yang biasa saja, namun karena terdapatnya tersebar dan dalam jumlah sedikit mereka tidak mempunyai arti ekonomi.

3.2.1.1 Cara Mendeteksi

Adanya tanda-tanda minyak yang sedikit atau yang kemudian dapat menunjukkan adanya akumulasi yang komersiil adalah :

1. Lumpur pemboran. Pada waktu pemboran, lumpur yang dipakai pelumas bercampur dan melarutkan minyak yang terdapat dalam formasi yang sedang ditembus oleh mata bor.

2. Serbuk pemboran. Keratan batuan yang didapatkan pada pemboran dibawa oleh lumpur ke permukaan dan diperiksa oleh seorang ahli geologi yang menunggui sumur tersebut.

Teknik penyelidikan adanya tanda-tanda minyak dalam serbuk pemboran atau lumpur pemboran merupakan suatu teknik tersendiri dengan menggunakan sinar ultraviolet.

3.2.1.2 Akumulasi komersiil

Suatu lapisan reservoir yang mengandung minyak dapat disebut komersiil jika dari lapisan tersebut minyak dapat diproduksi secara menguntungkan. Suatu akumulasi minyak dan gas bumi dikatakan menguntungkan jika jumlah minyak yang dihasilkannya dapat diperdagangkan dengan pendapatan yang dapat menutup biaya explorasi dan produksi serta member laba. Beberapa factor terpenting diantaranya adalah :

1. Harga minyak di pasaran bebas 2. Jumlah cadangan yang terdapat dalam akumulasi 3. Produktivitas reservoir sebagaimana dihasilkan oleh setiap sumur 4. Biaya produksi, exploitasi, explorasi yang sangat berbeda dari satu daerah ke daerah

lain. 5. Pajak dan biaya lainnya.

3.2.2 Pengertian reservoir, lapangan dan daerah minyak

3.2.2.1 Reservoir Minyak

Suatu reservoir adalah wadah tempat minyak terkumpul. Istilah lain untuk reservoir yang bersifat batuan yang seluruhnya dijenuhi oleh minyak bumi adalah telaga minyak atau kolam minyak, yang berarti satuan minyak terkecil yang mengisi reservoir itu sendiri yang berada dalam suatu sistem tekanan yang sama.

3.2.1.1 Lapangan Minyak

Lapangan minyak atau lading minyak adalah daerah yang dibawahnya mempunyai akumulasi minyak dalam beberapa telaga minyak dan terdapat dalam suatu gejala geologi yang sama. Gejala tersebut dapat bersifat stratigafi ataupun struktur, yang keseluruhannya menjadi kumpulan kolam minyak tersebut.

3.2.2.3 Lapangan minyak dan gas raksasa

Lapangan minyak dan gas raksasa adalah lapangan yang mempunyai cadangan minyak dan gas bumi lebih dari 500 juta barrel (Halbouty,1970). Terkenal adalah lapangan minyak Ghawar di Arab Saudi. Di Indonesia lapangan minyak Minas di Sumatra Tengah termasuk lapangan raksasa.

3.2.2.4 Propinsi atau daerah minyak

Propinsi atau daerah minyak adalah daerah dimana sejumlah telaga dan lapangan minnyak berkelompok dalam lingkungan geologi yang sama. Daerah minyak sering juga disebut cekungan minyak dan biasanya merupakan cekungan sedimen.

3.2.3 Keadaan dan Cara Terdapatnya Minyak Bumi dalam Reservoir

3.2.3.1 Prinsip utama dalam reservoir

Suatu reservoir haruslah tertutup pada bagian atas dan pinggirnya oleh lapisan penutup dan kemudian diberi untuk perangkap. Suatu perangkap sebetulnya tidak lain adalah suatu tempat fluida. Wadah ini tidaklah terbuka ke atas tetapi haruslah terbuka ke bawah. Terbukanya ke bawah dapat dengan berbagai macam cara :

1. Terbuka seluruhnya kebawah, sebagaimana didapatkan pada perangkap struktur. Misalnya pada sumbu antiklin.

2. Setengah terbuka ke bawah, misalnya suatu pernagkap stratigrafi dimana hanya sebagan saja dari bagian bawah perangkap tersebut terbuka.

3. Tertutup sama sekali, misalnya terdapat jika batuan reservoir sangat terbatas penyebarannya sehingga berbentuk suatu lensa.

Selain beberapa factor geologi yang sangat menentukan ekonomis tidaknya suatu akumulasi minyak bumi, antara lain :

1. Tebal lapisan reservoir 2. Tutupan (closure) 3. Penyebaran batuan reservoir 4. Porositas dan permeabilitas efektif

3.2.3.2 Cara terdapatnya fluida dalam reservoir

Keadaan dalam reservoir hanyalah dapat kita ketahui berdasarkan pada beberapa interpretasi daripada :

1. Fluida yang didapatkan dari inti pengeboran 2. Contoh fluida yang diambil dari dasar pemboran 3. Contoh fluida yang diambil pada permukaan sumur yang sedang diproduksikan 4. Studi sejarah produksi satu atau lebih sumur, seperti penurunan tekanan reservoir,

peningkatan atau penurunan produksi.

Peranan air. Didalam kerak bumi, lapisan reservoir mau tidak mau selalu terisi oleh air dan hampir tidak pernah ditemukan suatu lapisan reservoir tanpa air.

Dengan demikian minyak akan selalu mencari bagian tertinggi daripada suatu reservoir dan akan dikepung oleh air dari bawah.

Sifat air formasi. Air yang terdapat dalam formasi selain dinamakan air formasi. Air ini biasanya mengandunng berbagai macam garam. Akan tetapi kadang-kadang air formasi dapat pula bersifat payau, atau asin sekali. Kadar garam tentunya sangat mempengaruhi berat jenis air formasi.

Susunan kimia air formasi :

Semua anion adalah praktis klorida dan hanya terdapat jejak saja dari HCO3- dan SO4- , sedangkan kation sendiri dari Na+ , Ca++ dan Mg++

Asal air formasi :

Dapat diperkirakan bahwa air formasi berasal dari air laut yang ikut terendapkan dengan sedimen sekelilingnya, jadi merupakan air laut fosil.

Penyebaran dari ketiga macam fasa dalam reservoir ditentukan oleh sifat fasa, antara lain :

1. Berat jenis Berat jenis sangat dipengaruhi oleh kadar garam yang terlarut didalamnya. Berat jenis minyak bumi dapat berkisar dari 0,6 sampai 1,0. Biasanya selalu kurang dari 1,0. Berat jenis gas terhadap itu berkisar dari 0,061 sampai 0,965. Berat jenis gas jauh lebih kecil daripada berat jenis minyak bumi.

2. Daya larut masing-masing fluida Daya larut dalam minyakbumi lebih besar llagi dan biasanya berkisar dari beberapa kaki kubik sampai ribuan kaki kubik untuk setiap barrel. Lebih besar tekanan lebih besar pula daya larutnya, sampai dicapai suatu titik penjenuhan.

3. Kapilaritas Dari ilmu fisika diketahuii bahwa di dalam lubang-lubang kecil terdapat 2 fasa cairan yang tidak asing melarutkan. Hal ini disebut sebagai tekanan kapiler (Pc) yang dinyatakan dalam dyne/cm2. Tekanan kapiler didapatkan jika 2 fluida tidak dapat larut berada dalam persentuhan. Pc= .

Pc= tekanan kapiler

= tekanan permukaan = sudut kontak permukaan air minyak r= radius efektif pipa kapiler levorsen dan Berry (1967) yang berarti bahwa fluida mempunyai tegangan antar muka yang sama. Maka bagi batuan berbutir lebih halus serta porositas dan permeabilitas yang lebih rendah, diperlukan tekanan kapiler lebih besar untuk dapat memasukkan suatu fasa yang tidak membasahi ke dalam pori. Dari pembahasan diatas jelaslah bahwa tekanan kapiler memegang peranan penting pada batas antara minyak dan air ; halus kasarnya suatu batuan reservoir mempengaruhi juga tinggi rendahnya berbagai macam batas air minyak.

4. Penjenuhan masing-masing fluida dalam batuan reservoir Didalam suatu reservoir, jarang sekali minyak terdapat 100% menjenuhi lapisan reservoir. Biasanya air terdapat sebagai interstitial water yang berkisar dari beberapa persen sampai kadang-kadang lebih dari 50%, tetapi biasanya antara 10 sampai 30%. Penjenuhan air dinyatakan sebagai Sw(water saturation), jika Sw lebih besar dari 50%, minyak masih dapat keluar; akan tetapi pada umunya harus lebih kecil 50%.

Sifat batas minyak, air, gas. Pertama-tama dalam keadaan hidrostatik maka gas selalu berada paling atas, kemudian diikuti oleh minyak dibawahnya, dan yang paling bawah lagi adalah air yang menerus dalam seluruh reservoir. Hal ini disebabkan karena perbedaan yang menyolok diantara ketiga fluida tadi.

3.2.3.3 Tekanan Reservoir

Tekanan reservoir adalah tekanan yang diberikan oleh zat yang mengisi rongga

reservoir,baik gas, minyak ataupun air. Secara prinsipil tekanan formasi masih harus kurang

atau paling tidak sama dengan tekanan beban total. Timbulnya tekanan reservoir disebabkan

adanya :

1. Gradien hidrostatik, yang disebabkan karena tekanan kolom air yang ada dalam

formasi sampi ke permukaan ; biasanya kira-kira 66 meter dibawah permukaan.

2. Gradien hidrodinamika, yang merupakan komponen lateral dari perbedaan tinggi

kolom air di berbagai tempat.

3. Gradient hidrodinamika, yang merupakan komponen lateral dari perbedaan tinggi

kolom air di berbagai tempat.

4. Gradient geostatic, yang disebut juga sebagai tekanan beban total dan disebabkan

karena adanya beban material yang terdapat diatas suatu titik dalam kerak bumi.

Gradient geostatic dapat dibagi menjadi 2 komponen :

1. Gradient litostatik (vertical)(PLv)

2. Gradient hidrostatik (PH)

5. Gradient geodinamik, yang disebabkan karena gaya tektonik yang bekerja pada

batuan secara lateral.

Tekanan formasi yang abnormal. Yang dimaksud dengan formasi yang abnormal biasanya

adalah tekanan formasi yang lebih tinggi dari yang diperhitungkan dari gradient hidrostatik.

Tekanan formasi yang abnormal itu biasanya terjadi dalam cekungan sedimen dimana

kompaksi tidak berlangsung secara baik dan sering berasosiasi dengan diapir serpih dan

gunung api lumpur.

Tekanan formasi yang dibawah normal. Selain tekanan formasi yang tinggi, sekali-kali

ditemukan pula tekanan formasi yang sangat rendah dibawah tekanan hidrostatik.

3.2.3.4 Temperatur Reservoir

Temperature reservoir minyak dan gas bumi terutama ditentukan oleh

kedalamannya, makin dalam makin tinggi temperaturnya. Gradient panas bumi didefinisikan

sebagai berikut :

gradient panas bumi = temperatur formasi tempertur permukaan tahunan rata-rata

kedalaman (dalam kaki atau meter)

gradient panas bumi dinyatakan sebagai F/100 kaki atau C/100 meter atau dalam nilai

kebalikannya kaki/F. di Indonesia, tingginya gradient panas bumi di banyak daerah

menyebabkan kurangnya prospek dibawah kedalaman 4000 meter. Sumber panas dengan

temperature tinggi :

1. Radiasi dari inti bumi (sumber utama)

2. Aktivitas magma dan gunung api (terutama memberikan gradient yang abnormal

tinggi)

3. Lain-lain sumber, seperti efek gaya tektonik, daerah penekukan lempeng tektonik,

diapir serpih dan lain-lain.

3.3 Penyebaran Minyak dan Gas bumi di Dunia

3.3.1 Penyebaran Vertikal

Lapisan minyak berada diantara kedalaman 1000 sampai 3000 meter. Dengan

teknologi pemboran yang lebih maju, terutama pemboran di laut, mungkin angka-angka

tersebut telah sedikit berubah. Sebetulnya lebih banyak minyak bumi terdapat pada

kedalaman lebih dari 2000 sampai 3000 meter. Akan tetapi dari segi gradient panas bumi

serta teori degradasi termal dan pematangan minyak bumi, angka-angka memang sesuai.

3.3.2 Penyebaran Geografi

Minyak bumi didapatkan di daratan, di pegunungan ataupun di bawah lautan.

Secara umum boleh dikatakan bahwa terdapatnya minyak bumi adalah di daerah yang rendah

dan di paparan lautan (continental shelf) dan jarang sekali di pegunungan tinggi. Ternyata ada

dua daerah yang kaya akar minyak bumi ini yang selanjutnya disebut sebagai kutub minyak

bumi, adalah : 1. Timur tengah 2. Teluk mexico meliputi Venezuela dan Amerika serikat.

3.3.3 Penyebaran Di Daratan Dan Di Lepas Pantai

Pada permulaan tahun enam-puluhan orang telah menguasai teknik explorasi dan

pemboran di lautan. Explorasi lepas pantai besar-besaran dilaksanakan terutama di landasan

kontinen.

3.4 Kerangka Geologi Penyebaran Minyak Dan Gas Bumi

3.4.1 Kerangka umum-pengertian cekungan minyak

Minyak bumi ternyata selalu didapatkan dalam cekungan sedimen dan tidak

pernah didapatkan dalam cekungan sedimen dan tidak pernah didapatkan di daerah batuan

beku dan metamorf. Cekungan sedimen dibedakan secara klasik menjadi :

1. Geosinklin, suatu cekungan yang memanjang dimana lapisan sedimen yang sangat

tebal diendapkan secara cepat dan akhirnya menghasilkan struktur pelipatan yang

ketat dan rumit.

2. Daerah epi-kontinental, terletak antara geosinklin dengan perisai benua dan

merupakan juga daerah dimana sedimentasi tebal terjadi, tetapi kemudian tidak

terlipat secara kuat.

3. Daerah paparan kontinen, merupakan daerah dimana lapisan sedimen tidak terlalu

tebal. Dan juga merupakan daerah yang kaya akan minyak.

3.4.2 Penyebaran Cekungan Sedimen Ditinjau Dari Tektonik Lempeng

Klemme (1970) membagi cekungan sedimen berdasarkan kerangka tektonik

lempeng. Cekungan diatas kerak benua :

1. Cekungan pedalaman : berbentuk piring yang sederhana yang pada umunya tertutup

lapisan paleozoikum.

2. Lengkungan intra continental : biasanya bersiklus banyak, terdapat di bagian luar

daerah kraton benua, dan pada umumnya terdiri dari sedimen paleozoikum.

3. Cekungan graben atau setengah graben : terdapat di paaling luar kraton, dan sering

berhubungan dengan cekungan samudra pada zaman mesozoikum dan tersier.

Cekungan peralihan kerak benua-kerak samudera :

1. Cekungan extrakontinental : terjadi karena penekukan lempeng kea rah daerah

samudera, dapat terdiri dari satu atau lebih palung, dan membuka kea rah samudera.

Cekungan ini berbentuk lonjong dan sejajar dengan paparan atau kraton yang stabil.

2. Cekungan pantai stabil atau cekungan patahan-graben pantai : terdapat pada pantai

stabil dari benu, tepi benua depanjang samudera atlantik dan beberapa penarik-

pisahan yang dimulai dengan cekungan graben-setengah graben.

3. Cekungan intermontan : cekungan memanjang stadium kedua : terdapat pada

pinggiran benua dimana kerak benua berpapasan dengan kerak samudera.

4. Cekungan jurus intermontan : biasanya berasosiasi dengan permukaan kerak

samudera ke bawah kerak kontinen, seperti di Indonesia

5. Delat tersier : merupakan penimbunan berbentuk kipas yang tebal dan melintasi

pinggiran benua dimana sistem sungai besar bermuara.

3.4.3 Penyebaran Akumulasi Minyak Ditinjau Dari Segi Stratigrafi Dan Umur

Penyebaran akumulasi minyak bumi dari umur ke umur tidaklah merata dan

perioda tertentu menunjukkan cadangan yang sangat menonjol. Misalnya saja jaman tersier,

ternyata menghasilkan 58,1% dari produksi kumulatif seluruh dunia, jaman kapur 19,6%,

sedangkan trias-jura 4,3% dan paleozoikum 18% (data tahun 1947). Di Indonesia minyak

bumi hanya terdapat dalam umur tersier, terutama miosen. Akan tetapi umur miosen juga

penting di Timur Tengah ; formasi Asmari di Iran misalnya, adalah gamping berumur Miosen

dan merupakan reservoir yang penting. Tidak semua jaman geologi menghasilkan minyak

bumi, akan tetapi beberapa jaman telah menghasilkan minyak secara berkelebihan, sedangkan

zaman lainnya hanya sedikit saja.

BAB 4

BATUAN RESERVOIR

Reservoir adalah bagian kerak bumi yang mengandung minyak dan gas bumi. Cara

terdapatnya minyak dan gas bumi dibawah permukaan haruslah memenuhi beberapa syarat,

yang merupakan unsure-unsur suatu reservoir minyak bumi. Unsure tersebut adalah :

1. Batuan reservoir, sebagai wadah yang diisi dan dijenuhi oleh minyak dan gas bumi.

2. Lapisan penutup (cap rock), yaitu suatu lapisan yang tidak permeabel atau lulus

minyak, yang terdapat diatas suatu reservoir dan menghalang-halangi minyak dan gas

yang akan keluar dari reservoir.

3. Perangkap reservoir, yaitu suatu unsure pembentuk reservoir yang bentuknya

sedemikian rupa sehingga lapisan beserta penutupnya merupakan bentuk konkav ke

bawah dan menyebabkan minyak dan gas bumi berada di bagian teratas reservoir.

4.1 Pengertian Batuan Reservoir, Porositas dan Permeabilitas

Batuan reservoir adalah wadah dibawah permukaan yang mengandung minyak dan

gas. Ruangan penyimpanan minyak dalam reservoir berupa rongga-rongga atau pori-pori

yang terdapat diantara butiran mineral atau dapat pula didalam rekahan batuan yang

mempunyai porositas rendah. Pada hakekatnya setiap batuan dapat bertindak sebagai batuan

reservoir asal mempunyai kemampuan untuk dapat menyimpan serta melepaskan minyak

bumi. Menurut Payne (1942), perbedaan antara porositas dan permeabilitas ialah, bahwa

porositas menentukan jumlah cairan yang terdapat sedangkan permeabilitas menentukan

jumlahnya yang dapat diproduksikan. Jadi, reservoir merupakan bagian kecil daripada batuan

reservoir yang berada dalam keadaan sedemikian sehingga membentuk suatu perangkap.

4.2 Porositas

4.2.1 Pengertian Porositas

Porositas suatu medium adalah perbandingan volum rongga-rongga pori terhadap

volum total seluruh batuan. Perbandingan ini biasanya dinyatakan dalam persen dan disebut

porositas.

Rumus : Porositas = = volum pori-pori x 100%

Volum keseluruhan batuan

Porositas efektif yaitu apabila bagian rongga-rongga didalam batuan berhubungan, sehingga

dengan demikian porositas efektif biasanya lebih kecil daripada rongga pori-pori total yang

biasanya berkisar dari 10 sampai 15 persen.

4.2.2 Besaran Porositas

Porositas tentu dapat berkisar dari nol sampai besar sekali, namun bisanya

berkisar antara 5 sampai 40 persen, dan dalam prakteknya berkisar hanya dari 10 sampai 20

persen saja. Secara teoritis porositas tidak bisa lebih besar dari 47,6 persen. Besarnya

porositas itu ditentukan dengan berbagai cara, yaitu :

1. Di laboratorium, dengan porosimeter yang didasarkan hukum boyle: gas digunakan

sebagai pengganti cairan untuk menetukan volum pori tersebut.

2. Dari log listrik, log sonic dan log radioaktivitas.

3. Dari log kecepatan pemboran.

4. Dari pemeriksaan dan perkiraan secara mikroskopik.

5. Dari hilangnya inti pemboran.

4.2.3 Skala Visuil Pemerian Porositas

Di lapangan bisa kita dapatkan perkiraan secara visual dengan menggunakan

peraga visual. Penentuan ini bersifat semi-kuantitatif dan dipergunakan suatu skala sebagai

berikut :

0-5% dapat diabaikan (negligible)

5-10% buruk (poor)

10-15% cukup (fair)

15-20% baik (good)

20-25% sangat baik (very good)

>25% istimewa (excellent)

Pemeriksaan secara mikroskopi untuk jenis porositas dapat pula dilakukan secara kualitatif.

Antara lain ialah jenis :

1. Antar butir (intergranular), yang berarti bahwa pori-pori didapat diantara butir-butir.

2. Antar Kristal (interkristalin), dimana pori-pori berada diantara Kristal-kristal.

3. Celah dan rekah, yaitu rongga terdapat diantara celah-celah.

4. Bintik-bintik jarum (point-point porosity), berarti bahwa pori-pori merupakan bintik-

bintik terpisah-pisah, tanpa kelihatan bersambungan.

5. Ketat (tight), yang berarti butir-butir berdekatan dan kompak sehingga pori-pori kecil

sekali dan hamper tidak ada porositas.

6. Padat (dense), berarti batuan sangat kecil sehingga hampir tidak ada porositas.

7. Gerowong (vugular), yang berarti rongga-rongga besar berdiameter beberapa mili dan

kelihatan sekali bentuk-bentuknya tidak beraturan, sehingga porositas besar.

8. Bergua-gua (cavernous), yang berarti rongga-rongga besar sekali malahan benar-

benar merupakan gua-gua, sehingga porositas sangat besar.

4.3 Permeabilitas

4.3.1 Pengertian Permeabilitas

Permeabilitas adalah suatu sifat batuan reservoir untuk dapat meluluskan cairan

melalui pori-pori yang berhubungan, tanpa merusak partikel pembentukan atau kerangka

batuan tersebut. Definisi permeabilitas dapat dinyatakan dalam rumus sebagai berikut

:

= .

(Hukum Darcy)

Dimana q dinyatakan dalam cm/s, k dalam darcy (permeabilitas), viskositas m dinyatakan

dalam sentipoise, dan

adalah gradient hidrolik yang dinyatakan dalam atmosfer per

sentimeter. Dengan demikian jelaslah bahwa permeabilitas adalah k yang dinyatakn dalam

darcy.

4.3.2 Besara Permeabilitas

Biasanya permeabilitas dinyatakan dalam darcy, yaitu untuk menghormati

DARCY yang memproklamasikan pertama kalinya hukum aliran dalam medium yang

berpori. Pada hakekatnya permeabilitas suatu batuan biasanya kurang dari 1 darcy dan oleh

karenanya dalam praktek permeabilitas dinyatakan dalam milidarcy (1 md = 0,001 darcy).

Cara penentuan permeabilitas adalah :

1. Dengan permeameter, suatu alat pengukur yang mempergunakan gas.

2. Dengan penaaksiran kehilangan sirkulasi dalam pemboran.

3. Dari kecepatan pemboran.

4. Berdasarkan test produksi terhadap penurunan tekanan dasar lubang.

4.3.4 Permeabilitas Relatif dan Efektif

Permeabilitas tergantung sekali pada ada tidaknya cairan ataupun gas didalam

rongga yang sama. Penjenuhan air diperlihatkan pada absis dan dinyatakan dalam persen air,

koordinat menunjukkan fraksi permeabilitas daripada fluida yang bersangkutan terhadap

keadaan jika seluruh batuan tersebut dijenuhi oleh cairan tersebut saja. Secara berangsur-

angsur permeabilitas meningkat walaupun secara relative sangat lambat yaitu sampai 100%

dijenuhi minyak.

4.4 Hakekat Rongga Pori

4.4.1 Klasifikasi Rongga Pori

Dilihat dari segi asal terjadinya, rongga-rongga pori dapat dibagi menjadi 2 jenis

yaitu :

1. Pori primer (rongga primer), atau disebut juga antar-butir (intergranular).

2. Pori sekunder atau pori yang dibentuk kemudian. Pori sekunder disebut juga pori

terinduksikan, yang berarti porositasnya dibentuk oleh beberapa gejala dari luar,

seperti gejala tektonik dan pelarutan.

Pada umumnya porositas antar butiran atau primer merupakan sifat porositas batuan pasir

atau klastik, sedangkan jenis yang kedua terutama merupakan sifat batuan karbonat.

1. Jenis porositas yang memilih kemas (fabric-selective) adalah :

a. Antar-partikel. Pori-pori terdapat diantara partikel atau intergranular; berlaku

terutama untuk batupasir dan juga untuk batuan karbonat.

b. Intra-partikel. Pori-pori terdapat didalam butirannya sendiri.

c. Antar-kristal. Pori-pori terdapat antara Kristal-kristal.

d. Cetakan (moldic). Suatu rongga terjadi karena terdapatnya suatu fosil dalam

lumpur karbonat.

e. Fenestral. Beberapa butir pembentuk batuan hilang sama sekali sehingga

membentuk rongga-rongga yang sangat besar.

f. Perlindungan (shelter). Rongga telah dilindungan misalnya oleh fosil, dan

sebagainya, sehingga tidak diisi oleh batuan sedimen.

g. Kerangka pertumbuhan (growth framework). Pertumbuhan kerangka, missal

kerangka binatang koral yang mengakibatkan rongga yang diisi oleh binatang

tersebut menjadi rongga terbuka.

2. Porositas yang tidak memilih kemas ada 4 macam, yaitu :

a. Rekahan (fracture). Rongga-rongga yang terjadi karena tekanan luar

menyebabkan terjadinya celah-celah dalam batuan.

b. Saluran (channel). Pelarutan dan sebagainya menyebabkan terjadinya saluran

antar rongga-rongga.

c. Gerowong (vug). Lubang-lubang besar terjadi biasanya karena pelarutan.

d. Gua-gua (cavern). Pelarutan lubang-lubang yang seringkali terjadi sehingga

membesar menjadi rongga yang dapat dimasuki orang.

3. Porositas yang memilih kemas atau tidak ada 4 macam :

a. Retakan (breksi). Karena pematahan atau retakan, maka batuan hancur menjadi

bongkah-bongkah kecil dan terjadilah rongga-rongga diantaranya.

b. Pemboran batuan. Rongga-rongga terjadi karena suatu kerangka ataupun batuan

yang telah keras mengalami pemboran oleh hewan.

c. Bioturbasi (burrow). Batuan yang yang baru saja diendapkan mengalami berbagai

penggalian oleh binatang sehingga timbul rongga-rongga.

d. Penciutan. Sedimen yang telah diendapkan menjadi kering dan menciut, sehingga

terjadi berbagai retakan yang dapat menimbulkan pori-pori.

4.4.2 Rongga Pori Primer

Rongga-rongga primer dalam hal pori-pori antar butir terjadi pada waktu batuan

tersebut terbentuk. Berbagai factor yang mempengaruhi besar kecilnya pori-pori adalah :

1. Besar butir. Besar butir mempengaruhi ukuran pori-pori, tetapi sama sekali tidak

mempengaruhi porositas total daripada batuan, setidaknya tidak untuk pasir kasar

ataupun halus.

2. Pemilahan (sorting), adalah cara penyebaran berbagai macam besar butir.

3. Bentuk dan kebundaran butir. Bentuk suatu butiran klastik didefinisikan sebagai

hubungan terhadap suatu bola yang dipakai sebagai standar, sedangkan kebundaran

didasarkan atas ketajaman atau penyudutan daripada pinggiran butir.

4. Penyusunan butir, adalah pengaturan kepadatan daripada susunan bola butir satu

terhadap yang lainnya.

5. Kompaksi dan sedimentasi. Juga mempengaruhi besar kecilnya rongga-rongga yang

ada, dan pada umumnya memperkecil atau menyusutkan pori-pori yang telah ada.

Penyebaran butir dalam reservoir sangat tergantung pada tekstur batuan dan tekstur erat

sekali hubungannya dengan mekanika pengendapannya.

Pembesaran dan penyusutan pori-pori :

Rongga-rongga yang telah terbentuk dapat mengalami pembesaran ataupun penyusutan

karena beberapa proses tertentu. Penyusutan biasanya terjadi karena kompaksi dan

penyemenan, sedangkan pembesaran biasanya dibentuk karena pelarutan.

4.4.3 Rongga Pori sekunder

Porositas sekunder terjadi karena diinduksikan. Proses pembentukan pori-pori

sekunder adalah sebagai berikut :

1. Pori-pori pelarutan. Proses ini terutama terjadi dalam batuan karbonat. Selain

merupakan proses utama dalam menambah porositas merupakan pula proses

pembesaran rongga-rongga pori yang telah ada.

2. Pori-pori retakan atau rekah-rekah. Rongga-rongga jenis ini terutama didapatkan

dalam batuan yang pegas, missal batuan karbonat, serpih dan rijang.

Patahan. Lapisan batuan yang mengalami pematahan dapat retak-retak dan rekah-rekah

sepanjang bidang pematahan ataupun dapat menutup, terutama dalam keadaan penyobekan

(shearing). Tertutupnya atau ternukanya sobekan yang terjadi tergantung dari kompetensi

batuan, dimana terutama sudut gesekan dalam memegang peranan. Contoh : lapangan minyak

tanjung di Kalimantan dan mungkin juga lapangan minyak jatibarang di jawa barat.

Pelipatan. Pada pelipatan konsentris, terjadilah tegangan atau gaya tarikan pada puncak-

puncak antiklin dan lembah sinklin sehingga menimbulkan retakan. Contoh dari gejala ini :

lapangan minyak Kirkuk di irak dimana gamping dari formasi asmari retak pada puncak

antiklin.

a. Pengembangan batuan pada penghilangan beban yang berada di atasnya. Dalam

keadaan terpendam, lapisan baatuan terdapat dalam kompresi. Pengangkataan serta

erosi menghilangkan beban ini dapat mengakibatkan dilatansi atau perekahan.

b. Reduksi volum karena kompaksi. Pengendapan lempung biasanya disertai kadar air

yang tinggi. Kompaksi mengakibatkan keluarnya air tersebut dan redukssi volum

terjadi karena kompaksi yang dikompensasi oleh adanya rekahn-rekahan.

Menurut Waldschmidt, Fitzgerald dan Lunsford (1956), rekahan dapat dibagi menjadi 4

golongan besar :

1. Terbuka, dengan pemisahan dinding rekahan yang jelas.

2. Sebagian terisi, dengan dinding rekahan yang jelas.

3. Terisi, dengan rekahan seluruhnya diisi oleh Kristal.

4. Tertutup, tidak kelihatan adanya pemisahan dinding rekahan.

Pada suatu batuan reservoir bisa didapatkan 2 jenis permeabilitas oleh karena retakan ini :

1. Permeabilitas dan porositas rendah didalam bongkahan diantara retakan.

2. Permeabilitas dan porositas tinggi didalam rekahannya sendiri.

4.5 Batuan Reservoir Klastik Detritus-Batupasir

Dua macam batuan yang penting untuk bertindak sebagai reservoir adalah batu pasir

dan gamping atau karbonat. Namun dewasa ini batu gamping memegang peranan besar sekali

dan pada suatu ketika akan merupakan batuan yang jauh lebih penting daripada batu pasir.

4.5.1 Jenis-jenis Klastik Detritus

4.5.1.1 Batu pasir

Batu pasir termasuk golongan batuan klastik detritus dan sebetulnya yang

dimaksud batu pasir disinni adalah batuan detritus pada umumnya yang berkisar dari lanau

sampai konglomerat. Batu pasir merupakan reservoir yang paling penting dan yang paling

banyak di dunia ini, 60% daripada semua batuan reservoir adalah batu pasir. Batupasir

terutama terdiri dari mineral kuarsa dan dapat dibagi atas 3 jenis, yaitu :

1. Batupasir kuarsa. Batuan ini sangat penting dan kebanyakan reservoir

batupasir adalah pasir kuarsa.

2. Batupasir greywacke. Biasanya terdiri dari fragmen berbagai macam batuan

seperti rijang, batuan beku seperti basalt, feldspar dan juga mineral mafik serta

mineral lainnya.

3. Batupasir arkose. Terutama terdiri dari kuarsa dan feldspar. Biasanya cukup

bersih tetapi kebundaran daripada butirannya tidak terlalu baik karena

bersudut-sudut dan juga pemilahan tidak terlalu baik.

4.5.1.2 Konglomerat dan detritus kasar

Konglomerat dan detritus kasar dapat juga bertindak sebagai batuan reservoir.

Misalnya saja, pada formasi talang akar di sumatera selatan terdapat apa yang dinamakan

Gritsand member yang merupakan juga suatu reservoir didalam batuan tersebut.

4.5.1.3 Batu lanau

Batu lanau kadang-kadang juga dapat bertindak sebagai batuan reservoir, tetapi

karena besar butirnya yang halus maka permeabilitas batu lanau ini kurang begitu baik.

4.5.2 Fasies, Bentuk dan Ukuran Tubuh Batu pasir

Fasies, geometri dan penyebaran batuan reservoir detritus. Ketiga factor ini salng

erat hubungannya. Pada umunyaa kita dapaat mendaptkan 3 macam fasies :

1. Batu pasir yang diendapkan sebagai endapan sungai, misalnya formasi tulng

akar bagian bawah, the gritsand member dan formasi tanjung.

2. Batu pasir yang diendapkan dalam lingkungan campuran ataau dekat pantai.

3. Batu pasir marin yaitu batu pasir yang diendapkan dalam laut, misalnya saja

baatu pasir paparaan (shelf-land), lensa pasir neritik dan turbidit.

Ukuran dan bentuk : ukuran suatu lapisan reservoir dapat dinyatakaan dalam tebal dan luas.

Tebal suatu lapisan reservoir, baik lapisan itu batu pasir maupun batu gamping, dapat

berkisar dari 1,5 sampai 500 meter. Di Amerika Serikat ketebalan rata-ratanya adalah 13 m

(39 kaki). Penggolongan Krynine (1940) didasarkan atas perbandingan lebaar atau luas

terhadap tebal atau kira-kira luas berbanding volum. Klasifikasinya sebagai berikut :

1. Pasir lapisan selimut, jika perkiraan luas (lebar) lapisan reservoir terhadap volum

(tebal) lebih besar dari 100:1.

2. Tabular, jika perkiraan luas (lebar) terhadap volum (tebal) berbanding 1000:1 sampai

50:1.

3. Prisma, jika perkiraan luas (lebar) terhadap volum (tebal) diantara 50:1 sampai 5:1.

4. Tali-sepatu, jika lebar terhadap tebal adalah 5:1 atau lebih kecil lagi.

Dalam praktek sangatlah sulit untuk mengklasifikasikan jenis lapisan pasir menurut cara

kesatu Krynine, yaitu penggolongan pasir selimut.

Klasifikasi yang berikutnya adalah oleh Rich (1923) dan Potter (1962), kedua penulis ini

membedakan :

1. Tubuh batupasir yang sama sisi.

2. Tubuh batupasir memanjang.

4.5.2.1 Tubuh batupasir sama sisi

Menurut McGugan, untuk dapat dikatakan blanket sand harus dipenuhi factor

396x10 ; atau menurut Krynine, perbandingan lebar terhadap tebal harus minimal 1000:1. Untuk hal yang disebut terkahir, maka tentu suatu lensa dapat dikatakan terhadap suatu

lapisan pasir yang lebarnya 1000 meter dengan ketebalaan 1 m atau yang lebaarnya 1 km

dengan ketebalan 10 m. Lensa pasir. Lensa terjadi dengan berbagai macam cara :

1. Pembentukan didarat, yaitu dalam endapn fluvial sebagai suatu gosong tanjung (point

bar).

2. Lensa juga dapat terbentuk dalam pengendapan suatu delta, terutama dalam suatu

delta yang dangkal. Didalam delta terdapat saluran penyebar (distributary cahnnels)

yang pada dasarnya terendapkan lapisan pasir.

Perbendaan lensa delta dan gosong taanjung. Dalam lensa pasir yang dibentuk oleh suatu

delta, maka pasirnya bergradasi secara lateral terhadap lanau dan serpih. Lain halnya dengan

tubuh pasir didalam endapan meander, yang memperlihatkan suatu kontak erosi yang tajam

dengan dasarnya dan juga secara lateral sedangkan keatas bergradasi ke lapisan endapan

alluvial yang halus. Lensa yang diendapkan oleh suatu gosong tanjung biasanya membentuk

suatu sistem yang memanjang dan tegak lurus terhadap pinggiran daripada cekungan

terhadap mana sungai mengalir.

Gambar 4.8 proses pembentukan lensa dalam delta (diambil dari Coleman dan gagliano,

1964)

Dalam hal ini lensa yang demikian bergradasi secara lateral ataupun secara kebawah terhadap

lapisan yang lebih halus dari pro-delta dan kadang-kadang ditutupi dengan suatu

ketidakselarasan oleh suatu endapan delta halus lainnya.

Selimut pasir. Banyak lapisan pasir dinyatakan sebagai suatu shect atau blanket sand. Hal

ini memaang merupakan konsepsi yang ideal daripada suatu lapisan reservoir yang

diperlihatkan didalm diagram. Pembentukan lapisan pasir yang demikian mungkin terjadi

dilaut yang sangat dangkal dimana pengendapan terjadi diatas alas gelombang dan tersebar

sangat meluas.

4.5.2.2 Tubuh batupasir memanjang

Bentuk tubuh batupasir yang memanjang mungkin lebih baanyak terdapat

daripada yang berbentuk lensa ataupun yang berbentuk selimut. Pada umumnya dapaat dibagi

2 macam bentuk yang memanjang :

1. Tubuh pasir berbentuk tali-sepatu (shoe-string sand)

2. Tubuh batupasir gosong penghalang (bar-sand atau sand-bar)

Pasir tali-sepatu. Oleh Carell (1876,1886) di Amerika Serikat. Dari pengkajian ini, ternyata

lapisan minyak terjadi pada suatu garis lurus atau berbelok-belok di seluruh daerah. Car

terbentuknya dari lapisan ini dapat juga terjadi pada meander atau pada gosong tanjung

sungai yang terkoalesi ke hilir. Dengan demikian sebetulnya pasir tali-sepatu ini terdiri dari

lensa yang mengarah dan memberikan suatu bentuk yang lenggak-lenggok atau sinuous.

Gambar 4.9 contoh lapisan saluran (pengisian lembah) di Nebraska, Amerika Serikat

(Harms,1966)

Pasir pantai. Tubuh batupasir gosong sebetulnya terdiri dari berbagai macam, antara lain :

1. Pulau gosong atau barrier island

2. Batu pasir gosong lepas pantai (offshore bar)

3. Pasir pesisir (beach sand)

Bentuk tubuh batu pasir gosong lepas pantai biasanya berbentuk linear dan sejajar dengan

jurus pengendapan, sedangkan suatu pengendapan sungai biasanya tegak lurus atau

memotong jurus pengendapan dan mempunyai bentuk yang lenggak-lenggok.

Tubuh batupasir turbidit. Suatu hal yang penting daripada lapisan turbidit ialah adanya

lapisan pasir yang kasar yang berbentuk interkalasi dalam lapisan serpih yang diendapkan di

laut yang dalam. Bentuk lapisan turbidit itu tidak begitu jelas, tetapi dapat berupa bentuk

lensa, bentuk saluran ataupun bentuk kipas.

4.5.3 Kesimpulan mengenai tubuh batupasir

Dari pembahasan diatas jelaslah, bahwa lapisan pasir tidaklah seperti kue lapis

sebagaimana diharapkan oleh para ahli reservoir. Pada umunya lapisan pasir berbentuk lensa

atau memanjang yang terbatas, oleh karena itu proses regresi-transgresi, proses meander dan

proses-proses lainnya menyebabkan tubuh-tubuh yang terbatas ini merupakan suatu susunan

yang sangat kompleks dan ruwet.

Gambar 4.10 Lapisan pasir yang multi-lateral

Dari gambar diatas walaupun masing-masing lapisan kelihatannya dapat terkorelasikan, tetapi

pada dasarnya hal ini tidak dapt dilakukan karena memang diantaranya terhalang lapisan

serpih. Dengan demikian tidak terdapat kesinambungan dalam sifat reservoir dan tiap lensa

merupakan reservoir yang berdiri sendiri.

Dalam hal geometri batupasir, ada 3 masalah utama yaitu :

1. Merekonstruksikan geometri secara tepat;

2. Mengetahui apa artinya dari segi asal-mula jadi;

3. Mengetahui pola penyebaran lapisan sedimen dari asal-mula jadi tertentu dengan

suatu situasi pengendapan yang analog.

Beberapa gejala yang mencirikan berbagai macam tubuh batupasir: Shelton (1967)

memperlihatkan bahwa lingkungan batupasir dapat ditentukan dengan model stratigrafi.

Misalnya saja antara alluvial, gosong laut dan batu pasir turbidit, cirri dari setiap model dapat

ditentukan dari segi :

a. Geometri : posisi geografi dan arah (trend), posisi vertical, panjang,lebar,ketebalan

dan perbatasan.

b. Gejala-dalam (internal features) : struktur sedimen, tekstur, susunan butir.

Pada umunya lensa pasir dan tubuh pasir merupakan unsure utama dalam pembentukan

perangkap stratigrafi, namun selain itu diperlukan juga unsure pernagkap lainnya, seperti

unsure tektonik, pelengkungan ataupun kemiringan wilayah (millikan, 1940).

4.5.4 Berbagai contoh reservoir batupasir

Contoh batu pasir sebagai batuan reservoir, misalnya ialaha di Amerika Serikat,

didaerah Midcontinent yang berumur karbon dan ordovisium yang mempunyai porositas 15

sampi 25 % dan permeabilitas antara 25 sampai 400 milidarcy (millikan,1940). Contoh lain

adalah pasir yang berumur kapur dari Texas Timur dan Louisiana Utara dan Arkansas Selatan

dengan porositas berkisar dari 20 sampai 30 % sedangkan permabilitasberkisar 50 sampi

2000 milidarcy. Lapisan reservoir berumur tersier di Gulfcoast dan Texas Barat daya

mempunyai porositas 25 sampai 32 % dan permeabilitas berkisar dari 100 sampai 2000

milidarcy. Di California, lapisan pasir berumur tersier yang berbentuk lensa mempunyai

porositas berkisar dari 12 sampai 25 % dan permeabilitas dari 25 sampai 5000 milidarcy

(millikan,1940)

4.6 Batuan Reservoir Karbonat-Gamping

Batuan karbonat merupakan batuan reservoir penting untuk minyak dan gas bumi.

Dari 75% daratan yang dibawahi oleh batuan sedimen, kira-kira 1/5 dari masa sedimen ini

terdiri dari batuan karbonat (gamping dan dolomite). Menurut Knebel dan Rodriguez (1956)

59% lapangan minyak yang besar terdapat dalam batuan reservoir batupasir, tetapi 40%

terdapat dalam batuan karbonat. Jadi keseluruhannya meliputi suatu cadangan 87,3 milyar

barrel. Dewasa ini batuan karbonat merupakan batuan reservoir yang cukup penting di

Indonesia dengan ditemukannya minyak di formasi baturaja di laut jawa, formasi kujung di

laut jawa timur dan juga dengan ditemukannya lapangan minyak dengan produksi yang besar

dari formasi kais dari irian jaya. Selain berbagai macam jenis porositas, juga struktur sangat

mempengaruhi porositas tersebut dan juga adanya dolomitisasi. Pada umunya batuan

karbonat dapat dibagi 4 macam, yaitu :

1. Batuan karbonat yang bersifat kerangka atau yang secara popular dikatakan sebagai

suatu terumbu (reef).

2. Batuan karbonat yang bersifat klastik.

3. Batuan karbonat yang bersifat afanitik atau batu gamping halus.

4. Batuan karbonat yang bersifat dolomite dan kristalin.

Perlu dicatat disini bahwa penyebaran porositas dan bentuk daripada batuan reservoir sangat

erat hubungannya dengan perangkap minyak atau yang disebut perangkap stratigrafi.

4.6.1 Terumbu Karbonat Sebagai Batuan reservoir

Pada umunya terumbu terdiri daripada suatu kerangka dari koral, ganggang, dan

Sebagainya yang tumbuh dalam laut yang bersih, berenergi gelombang tinggi dan mengalami

banyak pembersihan sehingga rongga-rongga antaranya khususnya menjadi sangat bersih.

Sering kali dalam reservoir didapatkan lubang-lubang atau gerowong, yang dalam pemboran

mengakibatkan hilangnya banyak lumpur pemboran sehingga pipa bor tiba-tiba jatuh.

4.6.1.1 Bentuk Reservoir Terumbu

Bentuk batuan reservoir kerangka terumbu ini terbatas sekali karena terumbu

koral yang juga diikat oleh ganging dan sebagainya hanya tumbuh pada beberapa keadaan

tertentu. Pada umumnya dapat dibedakan 2 macam reservoir terumbu, yaitu :

1. Terumbu yang bersifat fringing, atau merupakan suatu bentuk yang memanjang di

lepas pantai.

2. Terumbu yang bersifat terisoler di sana-sini, yang sering disebut sebagai suatu

pinnacle atau patch reef atau secara tepat dikatakan sebagai bioherm, yang

muncul disana-sini sebagai berbagai bentuk kecil secara tidak teratur.

Terumbu yang terbentuk linier, atau sebagai penghalang (barrier) biasanya bentuknya selain

memanjang juga seringkali cukup besar serta memperlihatkan suatu asimetris dan biasanya

terdapat pada pinggiran suatu cekungan. Seringkali terumbu jenis demikian terdpat pada

pinggiran suatu paparan, yaitu ditempat dimana suatu paparan yang landai dan berenergi

rendah tiba-tiba berubah menjadi sutau cekungan yang dalam, sehingga pada ujung paparan

ini terbentuk kompleks terumbu yang merupakan penghalang. Inti terumbu yang memanjang

merupakan suatu penghalang yang efektif sehingga dibelakangnya terjadi suatu laguna yang

airnya tenang. Laguna ini biasanya bisa merupakan daerah yang sangat luas dimana gamping

yang berenergi rendah terbentuk yang sebetulnya adalah gamping afanitik.

4.6.1.2 Terumbu Tiang

Lapangan yang bersifat terumbu tiang ditemukan di Libya yaitu lapangan idris

dalam cekungan sirte yang didapatkan dari suatu terumbu berumur Paleosen. Contoh yang

baik untuk terumbu tiang sebagai reservoir ialah yang didapatkan baru-baru ini di irian jaya,

yaitu lapangan minyak kasim dan jaya. Bentuk terumbu kasim jaya itu terdiri daripada batuan

karbonat berenergi tinggi yang panjangnya 7 km dan lebarnya 2,5 sampai 3,5 km dan

mempunyai ketinggian atau relief vertical 760 m diatas landasan tempat terumbu tersebut

tumbuh. Lapangan minyak jaya dan kasim merupakan terumbu yang bersifat pinnacle dan

bukan terumbu yang memanjang seperti di Leduc atau Golden Lane di Mexiko dan tidak pula

seperti yang terdapat di lapangan minyak Kirkuk. Dewasa ini terumbu yang bersifat pinnacle

ini menjadi penting sekali, jelas pula bahwa terumbu berasosiasi dengan dolomitisasi.

4.6.2 Gamping Klastik

Gamping klastik juga merupakan reservoir yang sangat baik, terutama dalam

asosiasinya dengan oolit, dan sering disebut sebagai kalkarenit. Batuan reservoir yang

terdapat didalam oolit itu merupakan pengendapan yang berenergi tinggi dan didapatkan

dalam jalur sepanjang pantai atau jalur dangkal dengan arus gelombang kuat. Batuan

reservoir oolit terdapat misalnya di cekungan illinnois (Amerika Serikat), dimana terdapat

oolit dalam gamping yang berumur karbonat. Contoh yang paling penting adalah di Saudi

Arabia yaitu dari formasi Arab berumur jura muda, terutama dari anggota D. formasi Arab ini

memeberikan hampir semua minyak yang diproduksikan di Saudi Arabia dan terdiri terutama

dari oolit yang telah terkristalisasi dan terdolomitisasi.

4.6.3 Dolomit

Dolomite merupakan batuan reservoir karbonat yang jauh lebih penting dari jenis

batuan karbonat lainnya. Kebanyakan dari batuan karbonat seperti terumbu ataupun oolit

sedikit banyak telah pula ikut didolomitisasikan. Porositas timbul karena dolomitisasi batuan

gamping sehingga molekul kalsit diganti oleh molekul dolomite, dan karena molekul

dolomite lebih kecil daripada molekul kalsit maka hasilnya akan merupakan pengecilan

volum sehingga timbullah rongga-rongga. Sering juga didalam dolomite ini terdapat porositas

yang bersifat gerowong yang mungkin disebabkan karena banyak kalsit yang belum diganti

oleh dolomite, dan berbentuk patches atau bentuk yang lebih besar daripada satu Kristal.

Ada dua macam dolomite yang terjad, yaitu :

1. Dolomite yang bersifat primer, terbentuk dalam suatu laguna atau laut tertutup yang

sangat luas, dengan temperature yang sangat tinggi.

2. Dolomite yang bersifat rubahan (replacement), terutama terjadi pada dolomitisasi

gamping yang bersifat terumbu.

Terumbu yang bersifat penghalang akan membentuk suatu laguna dibelakangnya. Laguna ini

hanya terisi air laut pada waktu-waktu badai, dan air laut yang terdapat di belakang terumbu

yang menghalangi itu menjadi sangat tinggi kegaramannya sehingga terjadi peningkatan

perbandingan Mg/Ca.

4.6.4 Gamping Afanitik

Batu gamping yang bersifat afanitik dapat pula bertindak sebagai batuan reservoir,

terutama kalau porositasnya didapatkan secara sekunder, misalnya karena peretakan ataupun

karena pelarutan dibawah suatu ketidakselarasan. Salah satu lapangannya adalah mesjidI

Sulaeman. Gamping itu sangat halus dan ketat dan tidak memperlihatkan adanya porositas,

tetapi lapangan minyak di formasi Asmari ini betul-betul berukuran raksasa dengan cadangan

lebih dari 1 milyar barrel. Seluruh porositasnya disini dibentuk dalam rekahan yang

disebabkan karena pelipatan. Lapangan tersebut terdapat dalam suatu daerah yang

stratigrafinya sangat konstan, tetapi terdapat dalam pelipatan dengan amplitude besar

sehingga menghasilkan perekahan dan pematahan yang sangat ekstensif di dalam lapisan

gamping yang sangat ketat ini.

4.7 Batuan Reservoir Aneka Ragam

Berbagai macam batuan lainnya dapat pula bertindak sebagai batuan reservoir

walaupun tidak dalam jumlah cukup besar. Misalnya saja dalam serpih batu lanau ataupun

dalam batu rijang bisa terbentuk suatu reservoir disebabkan karena rekahan sehingga

merupakan suatu lapangan minyak. Batuan beku dan metamorf dapat pula bertindak sebagai

batuan reservoir jika terdapat dalam keadaan rekah-rekah. Menurut Landes (1960), minyak

bisa didapatkna dalam batuan dasar yang bersifat batuan beku atau metamorf seperti terdapat

di Venezuela, California, Kansas, maroko dan yang secara total telah memproduksikan minya

sebnayak 100 juta barrel. Batuan vulkanik, di Indonesia batuan ini mendapatkan perhatian

yang khusus karena didapatkannya minyak di Jatibarang (jawa barat) yaitu dalam lava dan

tufa. Disini sebetulnya produksi didapatkan dari rekahan atau dari retakan-retakan yang

terjadi dalam batuan tersebut dan bukan daari porositas primer.

Batuan reservoir vulkanik atau batuan beku merupakan kekecualian daripada suatu

aturan umum. Hanya diberbagai tempat saja dimana secara kebetulan batuan dasar atau

batuan beku itu retak-retak karenapatahan, atau karena beberapa sebab tektonik lainnya

berada dekat dengan batuan sedimen yang mengandung minyak, maka mereka bertindak

sebagai batuan reservoir. Hal seperti itu sama sekali bukan merupakan suatu yang umum.

BAB 5

PERANGKAP RESERVOIR

Perangkap reservoir merupakan unsure paling penting dalam cara terdapatnya minyak

dan gas bumi. Bahkan eksplorasi atau pencarian minyak dan gas bumi sampai kini ditujukan

kepada pencarian perangkap. Istilah perangkap atau jebakan (trap), mengandung arti seolah-

olah minyak terjebak atau tersangkut dalam suatu keadaan sehingga tidak bisa lepas lagi. Hal

ini disebabkan karena walaupun minyak merupakan suatu fasa tersendiri, namun selalu

berada bersama-sama dengan air (air formasi).

Pengertian perangkap hidrostatik dan hidrodinamik-Teori potensial. Adanya

perbedaan fisik antara minyak dengan air yang tidak saling melarutkan dan terutama juga

perbedaan berat-jenis kedua zat itu, maka minyak akan selalu naik keatas dan menurut teori

akan mencari tempat dengan potensial yang paling rendah. Dalam keadaan hidrostatik, maka

satu-satunya gaya adalah gaya berat yang arahnya vertical. Karena sifat minyak yang lebih

ringan daripada air, maka gaya tersebut akan berarah ke atas. Dipandang dari segi sejarahnya,

teori perangkap dikemukakan oleh Sterry Hunt yang mengatakan, bahwa minyak bumi selalu

terdapat diatas atau di puncak suatu antiklin. Oleh karena itu kita bisa membagi perangkap

dalam 2 jenis :

1. Perangkap dalam keadaan hidrostatik

2. Perangkap dalam keadaan hidrodinamik.

5.1 Perangkap dalam Keadaan Hidrostatik-Klasifikasi Umum

Didalam perangkap yang berada dalam keadaan hidrostatik, tetes minyak akan selalu

Berusaha bergerak vertical keatas. Untuk ini harus terdapat suatu pembentuk dari lapisan

reservoir sedemikian rupa sehingga tetes-tetes ini tidak akan lari kemana-mana lagi.

Misalnya, suatu mangkok yang bisa diisi sampai pinggirannya. Dalam hal perangkap minyak

maka dapat dimisalkan mangkok ini dibalik, dan disini mangkoknya ialah lapisan penyekat.

Pembentukan lapisan penyekat dan lapisan reservoir pada umumnya dapat terjadi secara :

struktur, stratigrafi, dan kombinasi antara struktur dan stratigrafi.

5.2 Perangkap Struktur

Perangkap struktur merupakan perangkap paling orisinil dan sampai dewasa ini

merupakan perangkap yang paling penting. Jelas disini berbagai unsur perangkap yang

membentuk lapisan penyekat dan lapisan reservoir sehingga dapat menangkap minyak,

disebabkan karena gejala tektonik atau struktur, misalnya pelipatan dan pematahan.

5.2.1 Perangkap Lipatan (Peta Struktur Berkontur Pengertian Tutupan)

Perangkap yang disebabkan pelipatan ini merupakan perangkap utama, perangkap

yang paling penting dan merupakan perangkap yang pertama kali dikenali dalam

pengusahaan minyak bumi. Minyak tidak bisa lari keatas karena terhalang oleh lapisan

penyekat, juga ke pinggir terhalang oleh lapisan penyekat yang melengkung ke daerah

pinggir, sedangkan kebawah terhalang oleh adanya batas air minyak atau bidang

ekuipotensial.

Peta struktur berkontur : cara menggambarkan keadaan yang demikian itu, selain dengan

penampang juga harus dinyatakan dalam 3 dimensi antara lain dengan adanya suatu denah

yang memperlihatkan lengkungan daripada bidang perlapisan tadi.

Gambar 5.2 prinsip penjebakan minyak dalam perangkap struktur

Untuk terdapatnya suatu perangkap bukan semata-mata struktur antiklin saja yang diperlukan

tetapi juga bentuk lapisan penyekat yang sedemikian rupa (missal disebabkan karena

struktur) sehingga karena pelengkungan ataupun karena patahan atau gejala struktur lainnya

penutupan penyekat lapisan reservoir terjadi dari semua arah kecuali dari bawah.

Pengertian tutupan (closure), batas bawah suatu akumulasi minyak ditentukan oleh batas air-

minyak yang disebut bidang ekipotensial. Titik tertinggi dimana bidang horizontal

menyinggung, lapisan penyekat merupakan bidang batas maksimal air-minyak, karena jika

batas ini lebih rendah, minyak akan melimpah keluar dari perangkap. Dengan demikian juga

sebagaimana wadah suatu cairan pada permukaan bumi, maka suatu perangkap mempunyai

titik limpah dan batas maksimal wadah dapat diisi oleh cairan disebut tutupan (closure).

Terdapatnya berbagai macam jenis lipatan tidaklah menjadi soal yang penting perangkap

harus tertutup dari segala arah.

Gambar 5.4 perangkap struktur memperlihatkan unsure titik limpah dan tutupan

Gambar 5.5 peta struktur berkontur lapangan minyak badak sebagi contoh perangkap lipatan

(Gwinn, Helmig dan kartadiputra, 1974)

Lipatan yang tertutup dan melengkung dari segla arah ini disebut juga suatu antiklin

yang menunjam ganda. Jika antiklin menunjam ganda dan sumbu panjangnya dibandingkan

terhadap sumbu pendeknya diantara 2/3 dan 1/3, maka pelipatan ini disebut suatu branchi-

antiklin.

Penilaian suatu perangkap lipatan. Suatu lipatan dapat saja terbentuk tanpa terjadinya

suatu tutupan sehingga tidak dapat disebut suatu perangkap. Selain itu juga ada tidaknya

tutupan sangat tergantung pada factor struktur dan posisinya kedalam. Menurut Levorsen

(1958) menghilangnya tutupan ini disebabkan factor bentuk lippatan serta pengaruhnya

kedalam, anatar lain ;

1. Bentuk lipatan, yaitu apakah lippatan sejajar atau sebangun.

2. Pelipatan bersifat diapir atau tak selaras, yaitu cara pelipatan diatas, dan dibawah

suatu lapisan tertentu yang tidak sama.

3. Pelipatan berulang, yaitu pelipatan yang terjadi pada waktu berlangsungnya

sedimentasi.

4. Ketidakselarasan

5. Lipatan asimetris, memberikan bidang sumbu yang miring, sehingga menentukan pola

lokasi daripada tutupan atau kulminasi.

6. Konvergensi lapisan, yaitu menipisnya lapisan ke suatu arah.

Dalam hal mengevaluasikan pelipatan sebagai perangkap selain dari adanya tutupan juga

harus dievaluasikan apakah tutupan tersebut terdapat pada lapisan reservoir.

5.2.2 Perangkap Patahan

Smith (1966) berpendapat bahwa persoalan patahan sebagai penyekat sebetulnya

tergantung dari tekanan kapiler. Pengkajian teoritis memperlihatkan bahwa patahan dalam

batuan yang basah air tergantung pada tekanan kapiler dari medium dalam jalur patahan

tersebut. Besar-kecilnya tekanan yang disebabkan karena pelampungan minyak atau kolom

minyak terhadap besarnya tekanan kapiler menentukan sekali apakah patahan itu bertindak

sebagai suatu penyalur atau penyekat. Ada beberapa unsure lain yang harus dipenuhi untuk

terjadinya suatu perangkap yang betul-betul hanya disebabkan karena patahan :

1. Adanya kemiringan wilayah

2. Harus ada paling sedikit dua patahan yang berpotongan

3. Adanya suatu pelengkungan lapisan atau suatu pelipatan

4. Pelengkungan daripada patahannya sendiri dan kemiringan wilayah.

5.2.2.1 patahan normal

Patahan normal biasa sekali terjadi sebagai suatu unsure perangkap. Biasanya

minyak lebih sering terdapat didalam hanging wall daripada didalam foot wall terutama

dalam kombinasi dengan adanya lipatan.

5.2.2.2 Patahan Naik

Patahan naik juga dapat bertindak sebagai suatu unsure perangkap dan biasanya

selalu berasosiasi dengan lipatan yang ketat ataupun asimetris. Patahan naik itu dapat dibagi

menjadi lagi dalam asosiasi :

1. Patahan naik dengan lipatan asimetris

2. Patahan naik yang membentuk suatu sesar sungkur atau suatu nappe

5.2.2.3 Patahan Tumbuh

Patahan tumbuh yaitu suatu patahan normal yang terjadi secara bersamaan dengan

akumulasi sedimen. Disatu pihak (footwall) sedimen tetap tipis sedangkan di hanging wall

selain terjadinya penurunan, sedimentasi berlangsung terus sehingga dengan demikian terjadi

suatu lapisan yang sangat tebal. Suatu roll over dalam patahan tumbuh sangat penting, karena

asosiasinya dengan terdapatnya minyakbumi.

5.2.2.4 Patahan Transversal

Patahan transversal dapat juga bertindak sebagai perangkap. Harding, 1974 ,

menekankan pentingnya unsure patahan transversal sebagai pelengkap perangkap struktur.

Pada umumnya perangkap patahan transversal merupakan pemancungan oleh penggeseran

patahan terhadap kulminasi setengah lipatan dan pelengkungan struktur pada bagian

penunjaman yang terbuka.

5.2.2.5 Perangkap kubah garam

Kubah garam merupakan salah satu perangkap yang penting untuk akumulasi

minyak bumi. Kubah garam merupakan semacam suatu pelipatan bersifat diapir. Suatu

lapisan garam yang terdapat pada kedalaman tertentu, karena sifat garam yang plastis dan

juga karena berat jenis yang rendah sering menusuk kedalam sedimen yang berada diatasnya

dan membentuk semacam suatu tiang atau suatu pilar dan menyundul sedimen yang ada

diatasnya sehingga berbentuk suatu kubah. Seringkali kubah garam itu keatas mengembang

berbentuk seperti jamur dan didapatkan perlapisan pasir yang membentuk perangkap itu

berada dibawah naungan payung garam tersebut. Diatas lapisan garam itu seringkali terjadi

lapisan gips, dan karena aktivitas bakteri gips ini diuraikan menjadi kalsium karobanat (batu

gamping) dan belerang sehingga sering merupakan suatu tambang belerang, istilah caprock

berasal dari perangkap kubah garam yang sebetulnya ialah gamping yang menutupi kubah

garam ini.

5.2.2.6 Tektonik dan Penjebakan Minyak

Dengan konsep tektonik lempeng dewasa ini, maka pada pinggiran pertemuan dua

lempeng (misalnya lempeng samudera dengan lempeng benua) terjadi berbagai gaya

kompresi yang menyebabkan terjadinya pelipatan yang ketat sekali. Namun dalam cekungan

sedimen, pelipatan yang ketat ini tidaklah terlalu baik untuk terbaknya minyak karena

struktur menjadi terlalu ruwet. Minyak bumi lebih banyak terjebak dalam struktur pelipatan

yang sangat landai, dan seringkali pelipatan ini berasosiasi dengan patahan normal.

5.3 Perangkap Stratigrafi

Menurut Levorsen (1958), perangkap stratigrafi adalah suatu istilah umum untuk

perangkap yang terjadi karena berbagai variasi lateral dalam litologi suatu lapisan reservoir

atau penghentian dalam kelanjutan penyaluran minyak dalam bumi.

5.3.1 Prinsip Perangkap Stratigrafi

Prinsip perangkap stratigrafi adalah bahwa minyak dan gas bumi terjebak dalam

perjalannya keatas terhalang dari segala arah terutama dari bagian atas dan pinggir, karena

batuan reservoir menghilang atau berubah fasies menjadi batuan lain atau batuan yang

karakteristik daripada reservoir menghilang sehingga merupakan penghalang permeabilitas.

Beberapa unsure utama perangkap stratigrafi, ialah :

1. Adanya perubahan sifat litologi dengan beberapa sifat reservoir, ke satu atau beberapa

arah sehingga merupakan penghalang permeabilitas.

2. Adanya lapisan penutup/penyekat yang menghimpit lapisan reservoir tersebut kearah

atas atau kepinggir.

3. Kedudukan struktur lapisan reservoir yang sedemikian rupa sehingga dapat menjebak

minyak yang naik.

Perubahan sifat litologi/sifat reservoir ke sesuatu arah daripada lapisan reservoir dapat

disebabkan :

a. Pembajian, dimana lapisan reservoir yang dihimpit diantara lapisan penyekat menipis

dan menghilang.

b. Penyerpihan, dimana ketebalan lapisan tetap, akan tetapi sifat litologi barubah.

c. Persentuhan dengan bidang erosi, dimana suatu lapisan reservoir dapat berakhir ke

suatu arah karena :

1. Terpancung oleh erosi

2. Lapisan reservoir terbatas oleh bidang erosi

Pada hakekatnya, perangkap stratigrafi didapatkan karena letak posisi struktur tubuh batuan

reservoir sedemikian sehingga batas lateral tubuh tersebut merupakan penghalang

permeabilitas kearah atau kepinggir. Perangkap tidak akan terjadi jika tubuh reservoir berada

dalam keadaan horizontal.

5.3.1.1 Pengutaraan perangkap stratigrafi

Perangkap stratigrafi dinyatakan dalam :

1. Penampang geologi. Gejala penyerpihan, pembajian dan sebagainya

diperlihatkan oleh bidang perlapisan yang nyata.

2. Bentuk peta reservoir. Mengingat unsure pembentukan perangkap maka peta

reservoir harus dinyatakan sebagai :

a. Peta struktur berkontur, yang memperlihatkan kedudukan lapisan reservoir

terutama kemiringan wilayah.

b. Peta fasies, yang memperlihatkan berbagai perubahan yang terjadi secara

lateral pada lapisan, yang dapat dinyatakan dalam :

1. Peta Isopach, yang memperlihatkan ketebalan lapisan reservoir.

2. Peta Isolith, yang seperti net-sand map, memperlihatkan ketebalan

bersih satu interval lapisan yang terdiri dari beberapa lapisan reservoir,

yang menghilang satu per satu ke suatu arah.

3. Peta perbandingan pasir-serpih, yang memperlihatkan dengan garis

kontur perbandingan jumlah ketebalan interkalasi pasir terhadap

sisipan serpih pada suatu interval lapisan.

5.3.2 Klasifikasi Perangkap Stratigrafi

Klasifikasi khas perangkap stratigrafi yang pertama tercerminkan dalam publikasi

seismograph service corporation sebagai berikut (Dott dan Reynolds,1969) :

a. Perubahan porositas atau permeabilitas

b. Penumpangan (overlap) lateral dan vertical

c. Perangsuran (gradation) dari fasies atau pelensaan

d. Pemancungan (truncation)

e. Ketidakselarasan

f. Keadaan lingkungan pengendapan

5.3.3 Perangkap Tubuh Batuan Reservoir Terbatas

5.3.3.1 Batuan Reservoir Klastik

Batuan reservoir klastik sering membentuk lensa-lensa ataupun juga tubuh-tubuh

yang memanjang tetapi terbatas penyebarannya, seperti point-bar sand , bar-finger sand, atau

epineritic lenticular sand. Tubuh batupasir tali-sepatu juga dapat seluruhnya diisi oleh minyak

dan gas bumi dan dengan demikian merupakan pula perangkap stratigrafi jenis ini. Beach

sand, bar sand dapat merupakan perangkap tersendiri. Channel sand dapat bertindak sebagai

perangkap. Terutama jika berasosiasi dengan lipatan landai. Dengan demikian minyak

sebagian terperangkap karena terbatasnya penyebaran batuan reservoir dan sebagian karena

letak ketinggian daripada penyebaran tersebut.

5.3.3.2 Batuan Reservoir Karbonat

Batuan reservoir karbonat secara mutlak diwakili oleh terumbu (reef) atau

bioherm yang secara tegas merupakan perangkap yang terjadi karena terbatasnya penyebaran

tubuh batuan reservoir.

Tabel 5-2 klasifikasi perangkap stratigrafi (Rittenhouse,1972)

5.3.3.3 Batuan reservoir lainnya

Tubuh batuan seperti basalt ataupun sepertin diintrusikan ke dalam formasi

penutupnya, dan batuan vulkanik tersebut retak-retak pada waktu pendinginan. Juga lensa-

lensa tuff dalam bentuk kerucut aslinya yang tertutup sedimen sebagai lapisan penyekat dapat

dimasukkan sebagai perangkap dalam kategori ini. Perangkap macam ini sangat jarang.

5.3.4.1 Reservoir Klastik Detrius

Reservoir jenis ini sering merupakan perangkap stratigrafi dalam kategori

ketidaklanjutan porositas atau sifat reservoir yang disebabkan pembajian ke atas atau

penyerpihan ke atas.

1. Pembajian keatas, biasanya berasosiasi dengan pasir pantai yang bersifat transgresif

pada suatu bidang ketidakselarasan yang bersifat penumpangan progresif. Dalam hal

ini bentuk lapisan reservoir adalah suatu prisam, akan tetapi hanya bagian yang

menaik ke atas saja yang bertindak sebagai perangkap.

2. Penyerapan keatas, biasanya berasosiasi dengan pasir pantai yang bersifat regresif dan

juga transgresif jika tidak berasosiasi dengan ketidakselarasan. Perangkap stratigrafi

hanya dapat terjadi jika kemiringan wilayah terbalik dengan kemiringan lereng

pengendapan aslinya.

Gambar 5.37 pembalikan kemiringan wilayah dari kemiringan aslinya menyebabkan

unsure perangkap oleh penyerpihan kearah laut.

Pembedaan antara pembajian dengan perubahan fasies sukar dilakukan dan pada

umumnya penghalang permeabilitas disebabkan karena perubahan fasies. Dalam hal terumbu

perangkap perubahan fasies dapat pula terjadi jika terumbu dalam keadaan transgresi atau

regresi (Link,1951) sehingga merupakan suatu kompleks terumbu.perubahan diagenesa

mungkin merupakan factor yang lebih penting daripada perubahan fasies pada perangkap

stratigrafi karbonat. Menurut Rittenhouse (1972) penghalang permebilitas dapat terjadi secara

lateral karena :

1. Suatu batuan non-reservoir telah dirubah kearah bawah kemiringan menjadi

batuan reservoir.

2. Suatu batuan reservoir sebagian telah diubah menjadi batuan non-reservoir dalam

kearah atas kemiringan dan bertindak sebagai penghalang permeabilitas.

5.3.5 Peranan Daerah Batuan Dasar Tinggi Dalam Pembentukan Stratigrafi

Daerah peninggian batuan dasar penting dalam pembentukan perangkap

stratigrafi. Daerah peninggian ini merupakan perbukitan atau paleotopografi. Pada waktu

transgresi , daerah tersebut merupakan pulau dari mana klastik detritus dierosi dan

diendapkan sebagai pantai sekelilingnya. Transgresi selanjutnya akan menenggelamkan pulau

tersebut dan serpih atau karbonat akan menutupinya, sehingga sekeliling daerah tinggi itu

terdapat pembajian lapisan pasir keatas kemiringan terhadap bukit-bukit terpendam tadi.

5.4 Perangkap Kombinasi Struktur dan Stratigrafi

Perangkap minyak bumi kebanyakan merupakan kombinasi perangkap struktur

dan stratigrafi, dimana setiap unsure stratigrafi dan unsur struktur merupakan factor bersama

dalam membatasi bergeraknya atau menjebak minyak bumi.

5.4.1 Kombinasi Lipatan-Pembajian

Kombinasi lipatan-pembajian dapat terjadi karena di salah satu pihak pasir

menghilang dan di lain pihak hidung antiklin menutup arah lainnya. Kombinasi lain adalah

antara perangkap stratigrafi yang berbentuk lensa dan pelipatan. Hal ini terjadi dalam

endapan delta, dimana sebetulnya unsur struktur hanya merupakan pelengkap saja, yaitu

tanda bahwa dengan adanya struktur akan terjadi akumulasi. Contoh lain kombinasi

pemabajian-lipatan ialah yang hanya terjadi pada suatu peninggian dasar (basement high)

sebagaimana telah dibahas sebelumnya, dimana kompaksi serpih akan mengakibatkan

pelipatan.

5.4.2 Kombinasi Patahan-pembajian

Kombinasi ini merupakan aspek penting pada perangkap stratigrafi. Pembajian

yang berkombinasi dengan patahan jauh lebih biasa daripada pembajian yang berdiri sendiri.

Misalnya di satu pihak terdapat suatu kemiringan wilayah yang membatasi geraknya minyak

ke suatu arah dan diarah lain ditahan oleh suatu patahan sedangkan di arah yang lainnya lagi

dibatasi oleh pembajian. Maka disini jelas suatu kemiringan wilayah adalah sangat penting.

5.5 Perangkap Ketidakselarasan dan Perangkap Sekunder

5.5.1 Perangkap paleomorfologi

Pada umunya yang dapat membentuk suatu perangkap ialah ketidakselarasan

bersudut, sedangkan untuk ketidakselarasan lainnya diperlukan juga unsur lain. Suatu

ketidakselarasan dapat menghilang ke suatu arah, bahkan dapat berpotongan atau

berkonvergensi menjadi satu. Pada suatu gejala ketidakselarasan, gejala stratigrafi dapat

terjadi selain dibawah bidang ketidakselarasan tersebut juga diatasnya dalam bentuk suatu

penjangkauan transgresi.

Gambar 5.43 hubungan ketidakselarasan denganperangkap diatas dan dibawahnya

(Martin,1966)

Dalam hal yang disebut terakhir, maka masing-masing lapisan pasir yang berada pada

urutan diatasnya akan berada jauh ke sesuatu arah daripada yang berada dibawahnya. Dengan

demikian hal ini member kesempatan akan adanya perangkap stratigrafi seperti suatu

pembajian. Selain itu juga lapisan yang berada dibawah ketidakselarasan itu mungkin sangat

peka terhadap pelapukan sehingga menimbulkan rongga-ronnga porositas yang baik.

Permukaan suatu ketidakselarasan tidaklah selalu rata, malahan seringkali terdapat bekas-

bekas bukit yang terpendam sebagi sisa daripada erosi.

5.5.2 Perangkap Penyumbatan Aspal

Perangkap jenis ini juga dapat dikatakan sebagai perangkap yang berhubungan

dengan bidang erosi atau disebut pula perangkap sekunder. Dalam rembasan ini seringkali

bagian cairan yang mudah menguap meninggalkan suatu residu yang kemudian menjadi

suatu sumbat bagi perembasan minyak selanjutnya. Dengan demikian terbentuklah suatu

perangkap minyak.

5.5.3 Perangkap Stratigrafi dalam 3 Dimensi

Untuk pencarian perangkap stratigrafi dan juga perangkap kombinasi stratigrafi

dan struktur dimintakan pengertian lebih mendalam mengenai stratigrafi dan juga dalam

metoda untuk memperlihatkan perubahan yang terjadi dalam lapisan atau yang juga disebut

sebagai perubahan fasies. Metoda seismic selain dapat memperlihatkan pembajian dan

sebagainya, juga dapat menginterpretasikan litologi dengan mempergunakan analisa

kecepatan, sehingga seringkali dapat dibuat peta perbandingan pasir serpih atau juga

perbandingan klastik karbonat.

5.6 Klasifikasi Perangkap De Sitter

Klasifikasi ini sebetulnya merupakan pengetahuan secara ikhtisar mengenai jenis

perangkap. Klasifikasi hanya sekedar merupakan suatu ikhtisar saja. Klasifikasi oleh de sitter

(1950) yang didasarkan atas dua unsur terpenting, yaitu unsure struktur (tektonik) dan unsur

stratigrafi.

Gambar 5.46 klasifikasi perangkap minyak menurut de sitter (1950)

A. Variasi lateral dalam permeabilitas :

a. Lensa-lensa pasir dan gamping, khususnya batupasir berbentuk tali-sepatu. Ini

merupakan saluran ataupun pantai yang telah menjadi fosil dan juga terumbu

koral yang fosil.

b. Berbagai variasi permeabilitas dan porositas local, primer ataupun sekunder dalam

batugamping.

c. Variasi lateral dalam permeabilitas pada batupasir.

d. Penyumbatan pori-pori oleh aspal dan gejala lain.

B. Ketidakselarasan :

a. Batuan reservoir adalah lebih muda atau berada diatas ketidakselarasan.

b. Batuan reservoir pasir, konglomerat dasar atau breksi dasar sebagai eluvial diatas

ketidakselarasan.

c. Batuan reservoir yang merupakan formasi yang terpancung.

C. Berbagai bentuk tektonik :

Dalam berbagai bentuk tektonik yang landai, perubahan variasi permeabilitas terjadi

secara primer, dimana besar butir memegang peranan penting. Dalam hal yang

terakhir ini kadang-kadang perbedaan dalam kompaksi juga memperlihatkan bentuk

yang menyerupai bentuk tektonik. Akumulasi tektonik adalah yang paling berbeda.

Pada golongan pertama pelipatan landai memperlihatkan perubahan dari golongan

ketidakselarasan menjadi golongan perubahan atau variasi dalam permeabilitas.

Dalam hal ini bentuk yang disebabkan karena kompaksi, oleh de sitter dimasukkan

sebagai tektonik, karena penggungan tempat sedimen diendapkan sebetulnya

mempunyai asal tektonik, dan kompaksi dari serpih yang berlebihan pada samping

punggungan itu sebetulnya justru hanya berfungsi untuk lebih menonjolkannya lagi.

5.7 Perangkap Dalam Keadaan Hidrodinamik

Dalam keadaan hidrodinamik minyak dapat terjebak selain dalam keadaan yang

telah dibahas diatas, juga dalam keadaan struktur dan stratigrafi lainnya, sehingga menambah

kemungkinan terdapatnya akumulasi minyak dan gas bumi. Gradient hidrodinamik

didapatkan jika lapisan rerservoir tersingkap pada permukaan dan menerima air, kemudian

mengalirkannya ke luar pada titik yang lebih rendah, sehingga timbul perebedaan potensial.

Dalam keadaan hidrodinamik, akumulasi dapat diterangkan oleh teori King Hubbert

(1953). Dalam teori ini diterangkan bahwa minyak dan gas (setelah berada dalam fasa

menerus) akan bergerak dan berkumpul pada bagian kerakbumi (perangkap) yang secara

local mempunyai potensial paling rendah. Tidak mungkin minyak dan gas bumi bergerak

menuju medan potensial yang lebih tinggi, walaupun dalam perjalanan ke potensial yang

lebih rendah. Dengan demikian bidang batas air-minyak akan selalu merupakan suatu bidang

ekipotensial.

A. Perbedaan berat jenis minyak dan gas dapat menimbulkan perbedaan kemiringan.

Dalam suatu lapisan reservoir yang tipis, dapat terjadi bahwa gas hanya terdapat di

satu sayap saja.

B. Keadaan hidrodinamik dapat menimbulkan perangkap baru, dengan konsepsi tutupan

yang berlainan.

Jika ada perbedaan permeabilitas dan arah gradient hidrodinamik kea rah bawah dari

kemiringan. Konsepsi hidrodinamik masih dalam taraf penelitian, dan belum dapat diterapkan

secara operasional.

BAB 7

BATUAN INDUK, PEMATANGAN DAN MIGRASI SERTA AKUMULASI MINYAK

DAN GAS BUMI

Secara populer sering dikemukakan, bahwa pembentukan minyak bumi terjadi karena

pengonggokan zat organic terutama plankton, pada dasar laut, dan tertimbun dengan sedimen

halus dalam keadaan reduksi, sehingga terawetkan. Hal ini hanya terjadi di cekungan sedimen

dimana terdapat suatu ambang dari laut terbuka, sehingga terdapat suatu keadaan setengah

euxinic, dengan sedimentasi yang cepat, dibarengi dengan penurunan. Lama-lama kita

mendapatkan suatu urutan batuan serpih yang kaya akan zat organic dan berwarna hitam

yang disebut source rock atau batuan induk. Karena gradient panas bumi dan gaya tektonik

serta pembebanan, oleh temperature tinggi dan tekanan, zat organic tersebut diubah menjadi

minyak dan gas bumi dan dipperas ke luar untuk bermigrasi ke batuan reservoir. Konsepsi

populer ini menimbulkan suatu konsepsi mengenai batuan induk yang dicirikan oleh

beberapa sifat tertentu.

7.1 Konsepsi Batuan Induk

Beberapa penyelidikan (patnode,1941); (Hunt dan Jameson,1956) memperlihatkan

bahwa semua batuan sedimen mengandung zat organic, terutama dalam bentuk kerogen

walaupun hidrokarbon dan aspal ditemukan pula (Smith,1954). Selain kerogen, menurut

Philipi (1957) batuan induk mengandung 5 sampai 5000 ppm hidrokarbon pribumi

(indigenous). Baik tidaknya suatu batuan induk tergantung dari jumlah minyak bumi yang

pribumi ini. Minyak bumi yang telah bermigrasi keluar hanya merupakan fraksi kecil saja

bila dibandingkan dengan yang masih ketinggalan dalam batuan induk. Batuan innduk

dianggap baik, ditempat dimana hasil pengeplotan memperlihatkan jalur lurus (hubungan

linear) antara bahan organic dan karbon organic; dan diluar jalur ini batuan bukan bataun

induk, ataupun hidrokarbon nonpribumi. Selain serpih gamping pun dapat bertindak sebagai

batuan induk. Levorsen (1958) justru berpendapat, bahwa batuan induk yang baik justru

sedikit mengandung zat organic yang ketinggalan, karena sebagian besar telah

ditransformasikan menjadi minyak bumi.

7.2 Penetuan Batuan Induk

Menurut Haun(1977) kriteria-kriteria dibawah ini lazim dipakai sebagai standar untuk

identifikasi batuan induk.

1. TOC. (kadar) karbon organik total yaitu persentase berat dari karbon organik dalam

suatu contoh batuan. Yang dimaksud dengan karbon organic adalah zat karbon yang

berasal dari zat organic dan bukan berasal dari karbonat (gamping misalnya).

2. EOM. Zat organik yang dapat diextrasikan yang dimaksud adalah hidrokarbon dan

nonhidrokarbon yang dapat dilarutkan (dalam CS2 misalnya) atau bitumina. Pada

umumnya ekstrak dari batuan induk susunan kimianya harus mengandung susunan

utama dari minyak mentah (Erdman,1961).

3. CPI. Index preferensi karbon adalah perbandingan antara volum anggota n-parafin

yang bernomor ganjil terhadap yang bernomor genap dari kisaran C21-C37.

4. CIR. Perbandingan isotop karbon C13/C12 kisaran nilai CIR untuk minyak bumi

adalah 1% (0,0109-0,0110).

5. LOM tingkat pematangan termal. Teori degradasi termal pembentukan minyakbumi

menunjukkan bahwa minyak bumi hanya bisa terbentuk pada tingkatan pematangan

tertentu yaitu kombinasi antara temperature atau lamanya zat organic mengalami

temperature tersebut.

Sifat minyak yang berbeda-beda dalam lensa pasir yang berbeda-beda fasies (seperti di Red

Wash Field); Koesoemadinata,1970), menunjukkan bahwa yang telah bertindak sebagai

batuan induk adalah serpih yang menyekat batuan pasir di sekitarnya, sehingga tak

memerlukan adanya fasies reservoir yang terpisah dari fasies batuan induknya.

7.3 Waktu Pembentukan Minyak dan Gas Bumi

Konsepsi stadium-serpih. Waktu pembentukan minyak dan gas bumi sangat erta

hubungannya dengan mekanisme transformasi dan mekanisme migrasi. Juga hal ini sangat

erat hubungannya dengan terjadinya suatu akumulasi minyak, ada tidaknya suatu perangkap

pada waktu minyak dikeluarkan.

7.3.1 Anggapan Pembentukan Segera

Anggapan ini didasarkan pada banyak hal :

1. Terdapatnya hidrokarbon dalam sedimen resen. Minyak bumi terbentuk tal lama

setelah sedimentasi. Akumulasi dapat terjadi dalam waktu beberapa puluh ribu tahun

saja.

2. Kenyataan bahwa makin tertimbun sedimen, lempung dan serpih makin padat

sehingga makin sulit bagi cairan yang terbentuk didalamnya untuk bermigrasi.

Gussow (1955) dan Welte(1964) berpendapat bahwa migrasi primer justru bisa dimulai pada

kedalaman 500 meter, dan berakhir apabila porositas mendekati kisaran 5 sampai 10 persen,

kira-kira pada kedalaman 3000 samai 6000 meter.

7.3.2 Anggapan Pembentukan Lambat-stadium serpih

Batuan induk harus mengalami suatu stadium serpih (shale stage) dahulu sebelum

dapat menghasilkan minyak bumi. Berbagai fakta yang menunjukkan bahwa minyak bumi

dapat terbentuk segera setelah sedimentasi memperkuat adanya kemungkinan terbentuknya

minyak bumi sebelum diagenesa/litifikasi. Adanya perbedaan prinsipil antara hidrokarbon

yang terdapat di sedimen resend an yang terdapat dalam minyak bumi. Welte(1964)

mengemukakan teorinya mengenai hubungan antara batuan induk dan minyak bumi, dimana

batuan induk dapat beberapa kali menghasilkan minyak bumi dengan sifat kimia yang

berlainan dan mempunyai hubungan erat sekali dengan perkembangan cekungan sedimen. Ia

beranggapan, bahwa proses pembentukan minyak terutama disebabkan karena degradasi

termis; sedangkan peranan bakteri diragukan, atau paling-paling hanya pada pembusukan

atau persiapan untuk proses selanjutnya.

7.4 Pematangan Minyak Bumi

7.4.1 Pengertian Pematangan

Philipi(1965) berpendapat, bahwa proses pematangan terjadi dalam batuan induk,

dan yang bermigrasi adalah minyak bumi yang asli. Minyak bumi yang belum matang

sebagai zat transisi tidak ditemukan. Haeberle (1951) dan Hunt(1958) menunjukkan bahwa

fasies memegang peranan dalam menentukan jenis minyak bumi, seperti misalnya perbedaan

derajat API. Pengertian minyak muda dan matang : minyak bumi yang bersifat naften

atau aspal biasanya dianggap muda, mengandung lebih banyak senyawa hidrokarbon

dengan berat molekul tinggi, berat jenis tinggi (derajat API rendah), perbandingan atom

hydrogen terhadap karbon rendah, dan pada umumnya mengandung lebih banyak senyawa

yang mengandung belerang, nitrogen dan oksigen, serat kadar bensinnya rendah.

7.4.2 Proses Pematangan

Untuk proses pematangan ini diajukan berbagai macam hipotesa.

1. Teori perbandingan karbon dari white. White(1915) menghubungkan terjadinya

perubahan minyak bumi dengan metamorfisme regional, sebagaimana diperlihatkan

pada perubahan batubara. Berdasarkan penelitiannya di pegunungan Appalachia

disimpulkan bahwa minyak bumi yang bertingkat paling rendah ditemukan di daerah

dengan formasi yang mengandung endapan karbonan yang paling sedikit terubah.

2. Fraksinasi minyak dalam batuan (Day,1916)

Teori ini mengemukakan bahwa pendewasaan disebabkan karena fraksinasi minyak

bumi dalam serpih lempung/batuan induknya. Dengan demikian minyak bumi yang

bermigrasi akan lebih matang.

3. Hubungan berat jenis (derajat api) minyak bumi terhadap umur dan kedalaman.

Barton (1934) menemukan dari beberapa penelitiannya di daerah gulfooast, bahwa

untuk umur yang sama, makin dalam terdapatnya minyak bumi makin meningkatnya

kadar fraksi ringan dan derajat API nya.

Kesimpulan yang dapat diambil adalah makin dalam terdapatnya minyak bumi dan makin tua

umurnya minyak bumi main meningkatlah perbandingan hydrogen/karbon.

Berbagai proses pendewasaan karena kedalaman dan umur yang telah diusulkan, yaitu :

a. Hidrogenasi dan metilisasi. Dalam proses ini hidrokarbon yang tidak jenuh dijenuhi

dengan hydrogen atau metil, dan merubah hidrokarbon siklis menjadi alifat.

b. Reaksi katalitis dan cracking. Peninggian temperature dan pengaktifan katalisator

aakan mematahkan hidrokarbon berat menjadi hidrokarbon ringan/paraffin.

c. Aromatisasi. Zat naften dan aromat akan ketinggalan, dan minyak yang bermigrasi

akan menjadi lebih bersifat paraffin. Pada proses ini atom hydrogen akan dilepaskan.

d. Migrasi pemisahan dari fasa (silverman,1965). Konsepsi ini meliputi pemisahan

secara fisik satu fasa dari sistem reservoir minyak bumi berfasa dua, yang kemudian

diikuti oleh