SKRIPSI. Oleh: BAYU ERLANGGA NIM:

Transkripsi

1 INVENTARISASI BATUBARA DAN POTENSINYA SEBAGAI PENGHASIL GAS METANA BATUBARA PADA MARKER Z5, Z5-4, DAN Z5-8 DI PULAU LAYANGAN-BUKUAN, DELTA MAHAKAM, KALIMANTAN TIMUR SKRIPSI Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Oleh: BAYU ERLANGGA NIM: PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008

2 Lembar Pengesahan LEMBAR PENGESAHAN INVENTARISASI BATUBARA DAN POTENSINYA SEBAGAI PENGHASIL GAS METANA BATUBARA PADA MARKER Z5, Z5-4, DAN Z5-8 DI PULAU LAYANGAN-BUKUAN, DELTA MAHAKAM, KALIMANTAN TIMUR Diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu, Program Studi Teknik Geologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung Bandung, Juni 2008 Penulis, Bayu Erlangga NIM: Pembimbing, Dr. Ir. Eddy Ariyono Subroto NIP: i

3 Sari SARI Lokasi penelitian terletak di Pulau Layangan-Bukuan kompartemen utara, merupakan bagian dari Delta Mahakam, Cekungan Kutai, Kalimantan Timur. Pulau Layangan- Bukuan terletak pada koordinat 0 O 47'48.04'' - 0 O 50'24.63'' Lintang Selatan dan 117 O 15'45.26'' O 18'03.42'' Bujur Timur dengan luas daerah penelitian ± 13,3 km 2. Inventarisasi dan perhitungan potensi gas metana dilakukan pada lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8 dengan formasi pembawa lapisan batubara adalah Formasi Balikpapan. Lapisan batubara Z5 memiliki ketebalan semu 0,55-2,44 m dan teridentifikasi pada 65 sumur. Lapisan batubara Z5-4 memiliki ketebalan semu 0,70-2,89 m dan teridentifikasi pada 75 sumur. Lapisan batubara Z5-8 memiliki ketebalan semu 0,64-5,56 m dan teridentifikasi pada 71 sumur. Perhitungan bulk volume lapisan batubara menghasilkan nilai bulk volume batuan 7,3 x 10 6 m 3 untuk lapisan batubara Z5, 13,0 x 10 6 m 3 untuk lapisan batubara Z5-4, dan 13,8 x 10 6 m 3 untuk lapisan batubara Z5-8. Nilai parameter Langmuir untuk lapisan batubara Formasi Balikpapan yaitu volume Langmuir sebesar 300, ,622 scf/ton dan tekanan Langmuir sebesar psia. Potensi gas metana untuk lapisan Z5 sebesar 1,46-3,54 Bcf, Z5-4 sebesar 2,63-6,45 Bcf, dan Z5-8 sebesar 2,78-6,88 Bcf. ii

4 Kata Pengantar KATA PENGANTAR Puji syukur Penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya serta berkat kehendak-nya lah Penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Penyusunan tugas akhir ini dilakukan selama 4 bulan di Departemen GSR/HTI (Geoscience & Reservoir Study / Handil Tambora IOR) TOTAL E&P Indonesie, Balikpapan. Serta 2 bulan di Program Studi Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung. Penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ayah, Drs. George Titus Kurnia Kosam, dan Ibu, Tjutju Rustika, A.Md. yang telah memberikan kasih sayang tak terkira sepanjang hayat. Terima kasih banyak atas dorongan, semangat, dan perhatian yang tak kenal lelah, yang menjadikan Penulis sebagai orang paling beruntung memiliki orangtua seperti Ayah dan Ibu. Ucapan terima kasih saja rasanya tidak akan cukup untuk membalas semua cinta yang Ayah dan Ibu berikan. 2. Kakak tercinta, Eko Santika yang selalu mendo akan walaupun sudah lama kita tidak berjumpa, juga kepada Ichsan, keponakan yang lucu dan pintar, yang juga sudah lama tidak bertemu, masih ingat kan sama mamangmu ini. 3. Dr. Ir. Eddy Ariyono Subroto selaku pembimbing, atas semua arahan, bimbingan, dan dukungan yang telah diberikan sejak awal hingga akhir penyusunan tugas akhir ini. 4. Dr. Ir. Dardji Noeradi, selaku Ketua Program Studi Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung. 5. Seluruh dosen dan staf pengajar Program Studi Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung. 6. Seluruh staf tata usaha, laboratorium, dan perpustakaan Program Studi Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung. 7. Bapak Hotma S. Yusuf dan Noor Syarifuddin, selaku mentor di TOTAL E&P Indonesie, yang telah memberikan arahan dan bimbingan dalam penyusunan dan pembahasan topik tugas akhir ini. iii

5 Kata Pengantar 8. Bapak Umar Iskandar, Aussie Gautama, Ahmad Sesah, Eko Laksono, Haris Bajuber, Mba Ewid, Lulus GEA 01, dan semua orang di Departemen GSR yang telah banyak membantu dan memberi masukan kepada Penulis. 9. Tim wisata kuliner, Teguh, Difa, Agus, dan tentu saja Adit, terima kasih atas traktiran kalian semua, ditunggu yang selanjutnya. 10. Roommate karang sambung, Riezal, Daniel, Awan, terima kasih atas cerita dan kenangan yang tak terlupa di karang sambung. 11. Teman-teman GEA 03, Bonex, Chandra, Anne, Jang Wawan, Tengeng, Putra, Haekal, Rico, Ndu, Yos, Garink, Andi, Rama, Maro, Tedi, Lina, Pip, Wendy, Asep, Kenri, DZ, Yuna, Endi, Rino, Frank, Hae, Gum, Idham, Boim, Adit, Utha, Uul, Roni, Wiwid, Dendy, Gapoa, Dodo, Kirun, Oga, Dadiet, Uchan, Alvey, Achay. 12. Trooperpool FC, yang selalu main futsal malam hari. 13. Serta teman-teman GEA lainnya, atas kebersamaan dan persahabatan yang tak akan luntur sampai bumi mengering. 14. Last but not least, Diyah Anggraeni, terima kasih atas semangat dan dukungannya, I m nothing without you. Tidak lupa Penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu-persatu, atas bantuan dan perhatiannya selama Penulis menyusun tugas akhir ini, terima kasih sebanyak bintang di langit untuk kalian semua. Akhir kata, Penulis mengharapkan kritik dan saran yang positif untuk penyempurnaan di masa mendatang. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi Penulis pada khususnya dan bagi kita semua pada umumnya. Bandung, Juni 2008 Penulis, Bayu Erlangga NIM: iv

6 Daftar Isi DAFTAR ISI Lembar Pengesahan... Sari... Kata Pengantar... Daftar Isi... Daftar Gambar... Daftar Tabel... i ii iii v vii ix Bab I Pendahuluan Latar Belakang Lokasi Penelitian Maksud dan Tujuan Topik Penelitian Perumusan Masalah Batasan Masalah Tahapan dan Metode Penelitian Tahap Persiapan Tahap Analisis Tahap Penyusunan Laporan... 5 Bab II Geologi Regional Geologi Regional Kalimantan Geologi Regional Cekungan Kutai Fisiografi Cekungan Kutai Stratigrafi Cekungan Kutai Tektonostratigrafi Cekungan Kutai Geologi Delta Mahakam Morfologi Delta Mahakam Stratigrafi Delta Mahakam Geologi Pulau Layangan-Bukuan Bab III Gas Metana Batubara v

7 Daftar Isi 3.1. Gas Metana Batubara Genesa Gas Metana Batubara Faktor Pengontrol Potensi Gas Metana Batubara Rekahan dan Cleats Ekstraksi Gas Metana Batubara Peningkatan Produksi Gas Metana Batubara Bab IV Inventarisasi dan Potensi Gas Metana Lapisan Batubara Z5, Z5-4, dan Z Deskripsi Umum Lapisan Batubara Z5, Z5-4, dan Z Inventarisasi Lapisan Batubara Z5, Z5-4, dan Z Korelasi Pemetaan Bawah Permukaan Perhitungan Volume Potensi Gas Metana Lapisan Batubara Z5, Z5-4, dan Z Kualitas Batubara Parameter Langmuir Tekanan Lapisan Batubara Kandungan Gas Potensi Gas Metana Bab V Kesimpulan Daftar Pustaka Lampiran vi

8 Daftar Gambar DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Peta indeks lokasi penelitian... 2 Gambar 1.2. Diagram alir metode penelitian... 5 Gambar 2.1. Fisiografi dan tatanan regional Kalimantan Timur... 7 Gambar 2.2. Stratigrafi dan kerangka tektonik Cekungan Kutai... 9 Gambar 2.3. Lingkungan pengendapan dataran delta atas Gambar 2.4. Lingkungan pengendapan perenggan delta Gambar 2.5. Morfologi Delta Mahakam Gambar 2.6. Lokasi lapangan-lapangan TOTAL E&P Indonesie Gambar 2.7. Zonasi struktur area Mahakam Gambar 3.1. Gas metana tertahan di dalam batubara oleh tekanan air Gambar 3.2. Perubahan material organik oleh panas menghasilkan gas termogenik Gambar 3.3. Proses pembatubaraan Gambar 3.4. Orientasi sistem cleat pada batubara Gambar 3.5. Contoh teknik produksi gas metana sumur vertikal di Cekungan Powder River 23 Gambar 3.6. Contoh teknik produksi gas metana sumur vertikal di Cekungan Cherokee Gambar 3.7. Contoh teknik produksi gas metana sumur horizontal di Cekungan Arkoma Gambar 3.8. Proses peningkatan produksi dengan menginjeksikan CO Gambar 3.9. Peningkatan produksi dan pengurangan CO 2 di atmosfer Gambar 4.1. Kombinasi data rekaman lubang bor sebagai penciri khas beberapa litologi Gambar 4.2. Penataan fasies pada PETREL Gambar 4.3. Pembuatan log discrete pada tools calculator Gambar 4.4. Log discrete batubara dan bukan batubara hasil perhitungan sodetan data rekaman lubang bor Gambar 4.5. Jalur korelasi yang dibuat pada daerah penelitian Gambar 4.6. Korelasi lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8 pada penampang geologi C-C Gambar 4.7. Konversi data korelasi menjadi data titik kedalaman Gambar 4.8. Pembuatan horison menggunakan menu make/edit surface Gambar 4.9. Perbaikan horison struktur kedalaman vii

9 Daftar Gambar Gambar Peta struktur kedalaman puncak lapisan batubara Z Gambar Peta struktur kedalaman puncak lapisan batubara Z Gambar Peta struktur kedalaman puncak lapisan batubara Z Gambar Peta kesamatebalan lapisan batubara Z Gambar Peta kesamatebalan lapisan batubara Z Gambar Peta kesamatebalan lapisan batubara Z Gambar Peta struktur kedalaman 3D alas lapisan batubara Z Gambar Peta struktur kedalaman 3D alas lapisan batubara Z Gambar Peta struktur kedalaman 3D alas lapisan batubara Z Gambar Metode simple gridding untuk lapisan batubara Z Gambar Perhitungan volume batubara lapisan Z Gambar Kurva Langmuir dan paremeter volume Langmuir Gambar Kurva Langmuir dan paremeter tekanan Langmuir Gambar Grafik volume Langmuir terhadap nilai refleksi vitrinit Gambar Grafik rasio N 2 /CH 4 terhadap nilai refleksi vitrinit Gambar Grafik rasio CO 2 /CH 4 terhadap nilai refleksi vitrinit Gambar Grafik rasio CO 2 /CH 4 dan N 2 /CH 4 terhadap tekanan Langmuir Gambar Grafik volume Langmuir terhadap refleksi vitrinit untuk CH Gambar Plot rasio CO 2 /CH 4 lapisan batubara Formasi Balikpapan Gambar Plot rasio N 2 /CH 4 lapisan batubara Formasi Balikpapan Gambar Contoh kurva Langmuir sorption isotherm viii

10 Daftar Tabel DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Berbagai analisis laboratorium untuk mengetahui properti batubara Tabel 4.2. Properti batubara Formasi Balikpapan Tabel 4.3. Parameter Langmuir lapisan batubara Formasi Balikpapan Tabel 4.4. Tekanan dan kedalaman lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z Tabel 4.5. Kandungan gas metana lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z Tabel 4.6. Potensi gas metana lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z ix