UNIVERSITAS DIPONEGORO

ANALISIS PERKEMBANGAN FASIES DAN

LINGKUNGAN PENGENDAPAN

PADA INTERVAL FORMASI KUJUNG DAN TUBAN,

BLOK WEST TUBAN, CEKUNGAN JAWA TIMUR

TUGAS AKHIR

ANISA NEVI SAERINA

21100113120032

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI

SEMARANG

NOVEMBER 2017

UNIVERSITAS DIPONEGORO

ANALISIS PERKEMBANGAN FASIES DAN

LINGKUNGAN PENGENDAPAN

PADA INTERVAL FORMASI KUJUNG DAN TUBAN,

BLOK WEST TUBAN, CEKUNGAN JAWA TIMUR

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana

ANISA NEVI SAERINA

21100113120032

FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK GEOLOGI

SEMARANG

NOVEMBER 2017

iii

iv

v

vi

KATA PENGANTAR

Pada Periode Oligo-Miosen, batugamping berkembang sangat baik di

wilayah Jawa Timur karena wilayahnya yang tergolong jauh dari busur

vulkanisme dan tektonisme di selatan Jawa. Oleh sebab itu lapisan batugamping

tebal menjadi reservoir utama di Cekungan Jawa Timur. Penelitian mengenai

analisis ini dilakukan secara kualitatif dimulai dari interpretasi data wireline log

masing-masing sumur dengan software Paradigm Geolog 7.0 untuk

menginterpretasi litologi, analisis fasies dan lingkungan pengendapan dari asosiasi

litologi serta analisis pemkembangan terumbu yang berkaitan dengan fluktuasi

muka air laut. Analisis tersebut menghasilkan permodelan dari fasies dan proses

perkembangan terumbu pada setiap periode pada Blok West Tuban, Cekungan

Jawa Timur.

Pada laporan tugas akhir ini, penulis berharap dapat memberikan informasi

bagi para pembaca baik di bidan stratigrafi analisis serta geologi minyak dan gas

bumi.

Semarang, November 2017

Penulis

vii

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah menjawab doa-

doa penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Selama penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat doa dan

dukungan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk

itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada:

1. Allah SWT dan Rasulullah SAW sebagai pemberi petunjuk, nikmat dan

kemudahan dalam kehidupan penulis sehingga dapat menyelesaikan

perkuliahan.

2. Ayah Mohammad Anwar dan Ibunda Erna Listiani atas setiap doa,

perhatian, dukungan, semangat dan kasih sayangnya kepada penulis.

3. Bapak Najib S.T., M.Eng., Ph.D selaku Ketua Departemen Teknik

Geologi, Universitas Diponegoro.

4. Bapak Dian Agus Widiarso, S.T., M.T. selaku dosen wali penulis yang

telah memberikan arahan selama perkuliahan.

5. Mba Anis Kurniasih, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I yang telah

menyempatkan waktu untuk dapat memberi ilmu, arahan, saran dan

kesempatan untuk berdiskusi.

6. Mas Reddy Setyawan, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing II yang telah

menyempatkan waktu untuk dapat memberi ilmu, arahan, saran dan

kesempatan untuk berdiskusi.

7. Bapak Ir. Hadi Nugroho, Dipl., EGS., M.T. yang telah memberikan arahan

penulis dalam menentukkan tempat penelitian tugas akhir.

8. Bapak Ir. Edi Bambang Setyobudi yang telah memberikan ilmu, arahan

dalam pengerjaan penelitian serta pengalaman baik sebelum dan sesudah

dilaksanakannya tugas akhir.

9. Bapak Doni Hernadi atas bantuan, kepercayaan dan dukungan untuk

melaksanakan tugas akhir di JOB Pertamina-PetroChina East Java.

10. Bapak Risdi M. Zainal, selaku pembimbing dalam program tugas akhir di

JOB Pertamina-PetroChina East Java.

11. Imam Farchan Bagus Romario atas motivasi, ilmu, arahan, waktu diskusi

dan kasih sayang yang diberikan kepada penulis.

12. Sielvya Rahma, Novia Nurlaeli dan Anggun Riani sebagai sahabat dari

sekolah dasar hingga saat ini atas dukungan yang selalu diberi.

13. Michi Oktaviana Sato, Mahira Anaqah Huwaina, Elok Annisa Devi,

Annisa Della Megaputeri, Dennis, Triofani, Nicholas Dwika, Judika

Geraldo dan Ganda Husada yang telah menjadi teman terdekat selama

masa perkuliahan.

14. Teman-teman Teknik Geologi angkatan 2013 serta seluruh warga HMTG

MAGMADIPA atas persaudaraan dan keakraban selama empat tahun

belakangan ini.

15. Enrico Putra, Ilham Hani, F.F. Dheswara dan Frisca Marina yang telah

memberi arahan dan ilmu.

viii

16. Teman – teman seperjuangan di JOB Pertamina-PetroChina East Java :

Ghessany Alifa, Dea Alya, Beki dan Astri Dwita telah menjadi teman

berkeluh kesah.

17. Seluruh dosen dan staf karyawan Teknik Geologi Universitas Diponegoro

yang sudah memberikan ilmu dan membantu mengurus keperluan selama

masa perkuliahan penulis.

18. Semua pihak yang telah membantu penulis baik langsung maupun tidak

langsung, selama pengerjaan tugas akhir ini, yang tidak bisa penulis

sebutkan satu per satu.

Semarang, November 2017

Penulis

ix

HALAMAN PERSEMBAHAN

Yang utama dari segalanya,

Ibu dan Ayah tercinta, kupersembahkan….

“God has given me so much. He expects so much out of me.”

(Unbroken - Zamperini)

x

ABSTRAK

Cekungan Jawa Timur merupakan cekungan hidrokarbon yang telah

terbukti menghasilkan minyak bumi dengan jumlah besar. Batugamping berperan

sebagai reservoir utama dalam sistem minyak bumi pada cekungan tersebut yaitu

pada Formasi Kujung dan Tuban. Berdasarkan potensi pengembangan Cekungan

Jawa Timur di masa yang akan datang, dibutuhkan pemahaman lebih lanjut

mengenai kondisi geologi bawah permukaan. Tugas akhir ini dilaksanakan dengan

tujuan mengetahui variasi litologi, distribusi litologi secara lateral, fasies dan

lingkungan pengendapan berdasarkan asosiasi litologi serta perkembangan

terumbu Formasi Kujung dan Tuban yang berkaitan dengan perubahan muka air

laut yang terjadi dari beberapa periode. Objek penelitian adalah 7 sumur pada

Blok West Tuban (onshore), milik JOB Pertamina-PetroChina East Java.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis kualitatif

menggunakan data sumur berupa wireline log. Analisis kualitatif menggunakan

Software Paradigm Geolog 7.0 dengan data log gamma ray, kaliper, resistivitas,

densitas, neutron dan photoelectric log. Data tersebut menghasilkan well log yang

terdiri dari interpretasi litologi pada masing-masing sumur. Langkah selanjutnya

adalah menganalisis dan membuat permodelan fasies, lingkungan pengendapan

dan sikuen stratigrafi.

Berdasarkan hasil analisis Formasi Kujung dan Tuban terdiri dari 4 jenis

litologi yaitu batugamping, batulempung, batulanau dan batupasir. Setelah

dilakukan analisis fasies formasi tersebut terdiri dari 4 fasies yaitu patch reef core,

patch reef flank, off-mound near reef dan off-mound. Patch reef pada daerah

penelitian dicirikan dengan litologi batugamping energi rendah yang diendapkan

pada bagian rongga diantara koloni terumbu, menghasilkan asosiasi skeletal

wackestone – packstone. Lingkungan pengendapan terumbu berada pada platform

terisolasi akibat segmentasi basement berarah timurlaut – baratdaya. Perubahan

muka air laut Formasi Kujung dibagi menjadi yaitu TST-1 dan HST-1, kemudian

dilanjutkan dengan TST-2 saat pengendapan Formasi Tuban. Fase transgresi awal

terumbu tumbuh dengan fase catch up, pada fase high stand terumbu tumbuh

dengan fase keep up dan pada saat transgresi kedua terumbu sebagian tetap

berkembang dengan keep up dan sebagian lainnya mengalami give up.

Kata kunci : Formasi Kujung, Formasi Tuban, Cekungan Jawa Timur,

Batugamping, Patch Reef, Off-mound, Isolated Platform.

xi

ABSTRACT

The East Java Basin is a hydrocarbon basin that has been proven to

produce large amounts of petroleum. Limestone serve as the main reservoir in the

East Java Basin’s petroleum system that are Kujung and Tuban Formation. Based

on the East Java Basin’s development potential in the future, further

understanding of subsurface geological condition is required. This final project is

conducted with the aim of knowing the lithology variation, lateral distribution of

the lithology, facies and depositional environment based on the lithology

association and reef development of Kujung and Tuban Formation related to sea

level changes occurred in several periods. The object of the research is 7 well of

West Tuban block owned by JOB Pertamina-PetroChina East Java.

The method that applied in this research is qualitative analysis using well

data i.e wireline log. Qualitative analysis using Paradigm Geolog 7.0 Software

with gamma ray log data, caliper resistivity density, neutron and photoelectric

log. The analysis yields a well log, that consist of lithology interpretation on each

well. The next step are analyze and model the facies, depositional environment

and sequence stratigraphy.

Based on the analysis, Kujung and Tuban Formation consist of 4

lithology types that are limestone, claystone, siltstone and sandstone. The facies

analysis of the formation is devided into 4 facies i.e patch reef core, patch reef

flank, off-mound near reef and off-mound. The patch reef on the research area is

characterized by low energy limestone, that deposited on the cavities between reef

colonies, produced skeletal wackestone – packstone. The depositional

environment of the reef is on an isolated platform due to basement segmentation

with northeast – southwest trend. The sea level change occurred during Kujung

deposition is divided into TST-1 and HST-1, then continued with TST-2 during

Tuban deposition. Initial transgression stage of the reef growth was catch up

phase, in the high stand stage of the reef growth was keep up phase and at the

second transgression some reef was on keep up phase and some others on the give

up phase.

Keywords: Kujung Formation, Tuban Formation, East Java Basin, Limestone,

Patch Reef, Off-mound, Isolated Platform.

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ...................................................................................... i

HALAMAN JUDUL .......................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ................................................... iii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ................................................ iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .......................... v

KATA PENGANTAR ........................................................................................ vi

HALAMAN UCAPAN TERIMAKASIH .......................................................... vii

HALAMAN PERSEMBAHAN ......................................................................... ix

SARI .................................................................................................................... x

ABSTRACT .......................................................................................................... xi

DAFTAR ISI ....................................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 3

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

1.4 Batasan Masalah ................................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................... 4

1.6 Waktu dan Tempat Penelitian .............................................................. 5

1.7 Penelitian Terdahulu ............................................................................ 6

1.8 Sistematika Penulisan .......................................................................... 8

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Geologi Regional Cekungan Jawa Timur ............................................ 9

2.1.1 Stratigrafi..................................................................................... 9

2.1.2 Tektonik ...................................................................................... 15

2.2 Mendeterminasi Litologi Melalui Wireline Log .................................. 17

2.3 Batuan Karbonat .................................................................................. 20

2.3.1 Komponen Penyusun Batuan Karbonat ...................................... 21

2.3.2 Klasifikasi Batuan Karbonat ....................................................... 21

2.3.3 Platform Karbonat ....................................................................... 25

2.3.4 Fasies Batuan Karbonat............................................................... 27

2.4 Korelasi Stratigrafi ............................................................................... 29

2.5 Konsep Dasar Stratigrafi Sikuen .......................................................... 30

2.5.1 System Tract ................................................................................ 30

2.5.2 Pola Penumpukkan Sedimen (Stacking Pattern) ........................ 31

2.6 Hipotesis ............................................................................................... 34

xiii

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Kelengkapan Data ............................................................................... 34

3.2 Peralatan ............................................................................................... 38

3.3 Tahapan Penelitian .............................................................................. 39

3.3.1 Tahapan Persiapan .................................................................... 39

3.3.2 Tahapan Pengumpulan Data ..................................................... 40

3.3.1 Tahapan Pengolatan Data dan Analisis ..................................... 40

3.3.2 Tahapan Penyusunan Laporan Penelitian ................................. 43

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisis Data Wireline Log .................................................................. 46

4.2 Struktur Geologi ................................................................................... 63

4.3 Fasies dan Lingkungan Pengendapan .................................................. 64

4.4 Korelasi Stratigrafi ............................................................................... 70

4.5 Sikuen Stratigrafi ................................................................................. 74

4.6 Perkembangan Terumbu ...................................................................... 79

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 82

5.2 Saran ...................................................................................................... 83

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 85

LAMPIRAN ...................................................................................................... 90

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Peta Lokasi Blok West Tuban, Cekungan Jawa Timur (JOB

Pertamina-PetroChina East Java, 2009). ..................................... 5

Gambar 2.1 Tatanan Stratigrafi Cekungan Jawa Timur (JOB Pertamina-

PetroChina East Java) .................................................................. 10

Gambar 2.2 Segmentasi Basement Menghasilkan Isolated Platform

(Satyana dan Darwis, 2001) ........................................................ 17

Gambar 2.3 Determinasi Litologi Menggunakan GR dan N-D Log (Baker

Hughes, 2005).............................................................................. 18

Gambar 2.4 Determinasi Litologi Menggunakan Kombinasi Porosity Log

(Baker Hughes, 2005) .................................................................. 19

Gambar 2.5 Log Photoelectric Factor dalam Penentuan Jenis Litologi

(Rider, 2002)................................................................................ 20

Gambar 2.6 Ilustrasi Butiran Karbonat (Flugel, 2010).. ................................. 22

Gambar 2.7 Klasifikasi Batuan Karbonat Embry dan Klovan (1971) ............ 23

Gambar 2.8 Rimmed Platform Menurut Grotzinger (1989) ............................ 26

Gambar 2.9 Ramp Platform Menurut Grotzinger (1989) ................................ 26

Gambar 2.10 Isolated Platform Menurut Grotzinger (1989) ............................ 26

Gambar 2.11 Fasies Terumbu (James, 1979 ) ................................................... 27

Gambar 2.12 Fasies Reef Mound (Wilson, 1975, after James, 1979, Geology

Association Canada) .................................................................... 28

Gambar 2.13 Korelasi Stratigrafi. ..................................................................... 29

Gambar 2.14 Stacking Pattern pada Fase HST (Kendall, 2004) ....................... 32

Gambar 2.15 Stacking Pattern pada Fase LST (Kendall, 2004) ....................... 33

Gambar 2.16 Stacking Pattern pada Fase TST (Kendall, 2004) ....................... 33

Gambar 3.1 Penampang Seismik Utara-Selatan Blok West Tuban (Anonim,

2016) ........................................................................................... 38

Gambar 3.2 Interpretasi Horizon pada Seismik, Blok West Tuban (Risdi

dan Riky, 2016) .......................................................................... 38

Gambar 3.3 Well Log Masing-Masing Sumur................................................. 41

Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian ............................................................... 45

Gambar 4.1 Foto Close-up Batuan Inti Sumur PEONY-2 .............................. 54

Gambar 4.2 Fasies Pengendapan pada Patch Reef (James, 1979) .................. 66

Gambar 4.3 Fasies Off-mound near reef dan off-mound (Tucker dan

Wright, 1992 dimodifikasi) ......................................................... 67

Gambar 4.4 Fasies Formasi Kujung dan Tuban secara Vertikal ..................... 69

Gambar 4.5 Korelasi Stratigrafi, West Tuban Block, Cekungan Jawa Timur . 71

Gambar 4.6 Persebaran Fasies Formasi Kujung (Oligosen – Miosen) ........... 73

Gambar 4.7 Persebaran Fasies Formasi Tuban (Miosen Awal) ...................... 73

Gambar 4.8 Sikuen Stratigrafi Formasi Kujung dan Tuban ............................ 78

Gambar 4.9 Perkembangan Terumbu Formasi Kujung dan Tuban ................. 81

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Jadwal Pelaksanaan Tugas Akhir ................................................ 6

Tabel 3.1 Parameter Log ............................................................................. 35

Tabel 3.2 Data Formasi dan Kedalaman Sumur (Final Well Report, JOB

Pertamina-PetroChina East Java) ................................................ 36

Tabel 3.3 Analisis Sampel pada Sumur PEONY-1 dan PEONY-2 (Rock

Description Report Well PEONY-2, 2002) .................................. 37

Tabel 3.4 Peralatan Penelitian ..................................................................... 37

Tabel 4.1 Hasil Analisis Petrografi Komposisi Litologi Sumur PEONY-2 53

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Well Log ............................................................................................ 90

Lampiran 2 Gambar Batuan Inti (Close-up Photogrphy) dan Deskripsi

Megaskropsis Batuan Inti ............................................................... 99