Petrofisika 1

M. A. Zaenal Ansory, Teknik Perminyakan, Institut Teknologi Bandung, Indonesia


Asal Mula Pembentukan Minyak

Petroleum atau minyak adalah substansi mineral yang diproduksi dalam lapisan bumi, layer of earth, dalam periode pembentukan yang sangat lama. Pada awalnya dalam suatu baruan reservoir, batuan berpori yang di dalamnya terdapat minyak, terisi oleh air dan gas. Namun seiring dengan proses migrasi, kandungan gas dan air akan terdesak oleh minyak dan membentuk reservoair minyak. Jenis batuan reservoir yang banyak dijumpai adalah jenis batuan sedimen yang bias terdiri dari sandstone, dan limestone. Keduanya ditemukan pada kedalaman yang bervariasi dan dapat terletak sampai 21.000 ft. Teori mengenai asal mula pembentukan minyak terbagi kedalam 2, yaitu teori organic dan teori inorganic. Teori inorganik menyatakan secara jika minyak adalah produk hasil reaksi kimia antara air, karbon dioksida, dan senyawa lain semisal carbide dan carbonate di dalam bumi. Sedangkan teori organic menyatakan jika minyak terbentuk dari proses dekomposisi dari tanaman dan binatang, organism, yang hidup pada masa lampau dan terkubur di dalam bumi. Nyatanya bukti secara geologis lebih banyak ditemukan dan memeperkuat kebenaran dari teori organic.

Contoh dari teori organic dan inorganik

Inorganic theory Organic theory
Barthelot’s alkaline carbide theory Engler’s animal-origin theory
Mandellev’s carbide theory Hofer’s vegetable-origin theory
Moissan’s volcanic theory Hydrogenation of coal and other hydrocarbon materials
Sokolov’s cosmic theory
Limestone, gypsum and hot water theory

Dalam proses akumulasi dari minyak, dibutuhkan syarat-syarat adanya jenis batuan yang digolongkan menjadi batuan sumber (source rock) yaitu batuan yang mengandung komponen organic, batuan reservoir yaitu batuan berpori dan permeable tempat minyak berada, dan carier bed yaitu lapisan batuan yang menjadi jalur migrasi minyak, serta cap rock yaitu perangkap yang bersifat impermeable. Mekanisme dari migrasi adalah, setelah minyak termatangkan minyak bergerak dari source rock  melalui suatu lapisan, bed, yang disebut carier bed, setelahnya kemudian terdepositkan dedalam batuan berpori yang permeable, batuan reservoir, dengan syarat di lapisan atasnya harus terdapat cap rock sebagai pemerangkap yang membuta minyak tidak bisa bermigrasi ketempat yang lebih dekat dengan permukaan. Tidak seperti migrasi pada normalnya, minyak dapat pula bermigrasi menuju ketempat akumulasi yang lebih dalam letaknya. Pada intinya proses migrasi minyak selalu menuju ke batuan reservoir dengana arah yang bisa mendekati atau menajuhi permukaan, yang harus terdisertai dengan adanya cap rock sebagai pembatas dilapisan atas batuan reservoirnya.

Cebakan Minyak

Hal utama yang meneyebabkan proses migrasi dari minyak adalah gaya gravitasi dan gaya kapilaritas. Gaya gravitasi berkaitan dengan pergerakan dari minyak bedasarkan pada berat jenis nya, sedangkan kapilaritas berkaitan dengan pergerakan fluida melawan gaya gravitasi pada pori-pori batuan.

Cebakan minyak diklasifikasikan berdasarkan pada kondisi structural pada lapisan batuan reservoir tersebut, dengan penjelasan :

  • Convex trap, cebakan yang dibatasi seluruhnya oleh batas water-surface.
  • Permeability trap, cebakan yang sebagian dibatasi oleh water-surface dan bagian lain oleh unconformity dari stratigrafi batuan.
  • Pinch out trap, cebakan yang sebagian dibatasi oleh water-surface dan bagian lain oleh peristiwa membaji dari lapisan stratigrafi batuan
  • Fault trap, cebakan yang sebagian dibatasi oleh water-surface dan bagian lain oleh adanya fault, atau patahan
  • trap, cebakan yang sebagian dibatasi oleh water-surface dan bagian lain oleh kontak piercement.

Bagian structural dari cebakan adalah :

  • Dome, dan antiklin, kubah dan dasar kubah
  • Struktur salient,
  • Struktur terrace atau platform
  • Bending monocline-homocline
  • Plunging syncline
  • Absence of controlling structural condition

Struktur cebakan tersebut adalah suatu sruktur dasar, dimana di alam cebakan terbentuk merupakan hasil kombinasi dari struktur-struktur tersebut.

Figure 1. convex trap

Figure 2. fault  trap


Figure 3. pinch out trap


Figure 4. piercement trap

Figure 5. permeable trap


Distribusi Fluida Reservoir  Di Dalam Cebakan

Gaya penggerak dari minyak terbagi menjadi 2, agay gravitasi dan gaya kapiler. Gaya gravitai menyebabkan fluida yang memiliki densitas yang lebih kecil agar berada pada lapisan yang loebih atas. Gaya kapiler menyebabkan wetting-fluids akan menekan naik non-wetting fluids kedalam ruang antar pori.

Apabila di dalam suatu batuan reservoir ada 3 fasa yang exist, maka urutan fluida yang paling atas adalah gas, minyak dan diikuti oleh air. Antar perbatasan fluida tersebut pasti terdapat zona transisi, seperti antara air dan minyak terdapat zona transisi minyak-air, dimana di zona itu terdapat sedikit kandungan air dalam lapisan minyak, sehingga disebut connate water. Ke-khasan berupa adanya fasa gas dalam reservoir adalah dalam bentuk solution gas dan associated gas. Gas  tersebut disebut sebagai natural gas.

Lithologi dari Petroleum Reservoir

Reservoir minyak adalah batuan berpori dan yang permeable yang mengandung minyak di antara pori nya, atau di ruang antar pori. Batuan yang menjadi batuan reservoir adalah batuan sedimen pada umumnya. Batuan ini kemudian dikelompokkan menjadi subdivisi dominantly atau partly fragmental sediment, dan partly precipitate sediment. Dominantly fragmental sediment berdasarkan pada teksturnya terbagi menjadi jenis batu konglomerat, sandstones, siltstone, shales, dan mudstone. Dari jenis ini, batuan pasir (sandstone) adalah batuan reservoir yang dominan ditemukan menjadi batuan reservoir minyak. Sedangkan contoh dari partially precipitate sadiment adalah dolomite dan limestone.

Batuan sedimen utama yang menjadi batuan reservoir adalah sandstone, shale, dan limestone.  Kyrnine mengklasifikasikan sandstone menjadi orthoquartize, greywacke, dan arkose. Sedangkan batuan limestone seperti yang sudah dijelaskan adalah adalah hasil dari pengendapan atau presipitasi. Limestone terbagi menjadi beberapa jenis yaitu oolitic limestone, limestone, chalk, dolomits limestone, dolomite, and cherty limestone. Yang paling dominan dari jenis ini adalah oolite limestone, dimana batuan ini paling banyak ditemukan sebagai batuan reservoir. Shales adalah batuan yang berfungsi sebagai cap rock, namun ketika shales memiliki retakan, maka batuan itu dapat menjadi batuan reservoir.

Wilhelm mengklasifikasikan batuan reservoir menjadi 19 jenis, dengan spesifikasi :

  • Pasir, pasir konglomeratan dan kerikil (gravel).
  • Porous calcareous sandstone and siliceous sandstone
  • Fractured sandstone and fractured conglomerate
  • Feldspar, arkose, arkosic conglomerate
  • Detrital limestone
  • Porous crystalline limestone
  • Cavernous crystalline limestone
  • Fractured limestone
  • Sugary dolomite
  • Oolitic limestone
  • Coquina, and shell breccias
  • Crinoidial limestone
  • Porous cap rock atau shallow salt plugs
  • Honeycomb anhydrite
  • Fractured shale
  • Fractured chert
  • Porous tectonic breccias
  • Contact-metamorphic shales
  • Porous ignaeous rock

 

  1. No trackbacks yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: