Bab IV Inventarisasi dan Potensi Gas Metana Lapisan Batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8

Transkripsi

1 BAB IV INVENTARISASI DAN POTENSI GAS METANA LAPISAN BATUBARA Z5, Z5-4, DAN Z Deskripsi Umum Lapisan Batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8 Lapisan batubara di daerah penelitian dicirikan oleh nilai densitas yang rendah (<1,8 g/cm 3 ) pada kurva log densitas. Ciri lainnya yang dapat dikenali adalah nilai sinar gamma yang relatif rendah (<60 GAPI), resistivitas yang relatif tinggi (>5 Ohmm), dan neutron yang relatif tinggi (>0,45 v/v) (gambar 4.1). Daerah penelitian berada di Pulau Layangan-Bukuan kompartemen utara, meliputi sumur-sumur produksi gas dan minyak bumi sebanyak 81 sumur. GR (GAPI) Resistivity (Ohmm) DT (μs/f) RHOB 2.7 (G/C3) Neutron (v/v) HC Sandstone with gas contain and fluid contact HC Sandstone with fluid contact (gas-oil/water) Limestone Coal Organic shale Gambar 4.1. Kombinasi data rekaman lubang bor sebagai penciri khas beberapa litologi di lokasi penelitian. (TOTAL, 2005) Lapisan batubara di Pulau Layangan-Bukuan biasanya hadir sebagai marker yang menandakan terjadinya suatu limpahan banjir pada daur regresi-transgresi Delta Mahakam. Terdapat dua tipe batubara di Pulau Layangan-Bukuan yang memiliki 27

2 potensi sebagai batuan induk minyak dan gas bumi, yaitu batubara tua dan batubara muda. Batubara tua, terbentuk dari maseral huminit yang berasal dari vegetasi tumbuhan dan juga vegetasi rawa pada lingkungan dataran delta atas. TOC (Total Organic Carbon) antara 50-80%, rata-rata ketebalannya adalah 1-2 meter, sedangkan nilai HI (Hydrogen Index) mencapai 300. Hal ini mengindikasikan adanya proses pembentukan hidrokarbon. Batubara muda, terbentuk dari maseral liptinit yang berasal dari spora, biji-bijian, dan alga. Lokasi terbentuknya berada di bawah batubara tua pada dataran delta. Nilai HI batubara muda hampir sama dengan nilai HI dari batubara tua. Lapisan batubara yang dianalisis bertindak sebagai marker Z5, Z5-4, dan Z5-8 pada Pulau Layangan-Bukuan. Lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8 memiliki pelamparan yang luas baik di kompartemen utara maupun kompartemen selatan. Pada penelitian ini lapisan batubara yang dianalisis hanya pada kompartemen utara saja. Lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8 memiliki bentuk dan morfologi antiklin. Batubara Z5 berada pada kedalaman m. Batubara Z5-4 berada pada kedalaman m. Batubara Z5-8 berada pada kedalaman m. Formasi pembawa lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8 adalah Formasi Balikpapan. Formasi Balikpapan terdiri dari perselingan antara batulempung lanauan berwarna abu-abu kecoklatan, batupasir kuarsa berbutir halus-kasar bersisipan tufa, batulempung (dominan pada bagian atas Formasi Balikpapan), dan sisipan lapisan batubara. Formasi Balikpapan diperkirakan mempunyai kisaran umur Miosen Awal hingga Pliosen (Atmawijaya dan Ratman, 1990). Berdasarkan kesamaan formasi pembawa lapisan batubara, hasil studi literatur penelitian-penelitian terdahulu menyatakan bahwa lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8 termasuk dalam tingkat sub-bituminus, memiliki kandungan sulfur 0,10 3,92%, kandungan abu 1,50 16,65%, kalori kcal/kg, kadar kelengasan 3,00 28

3 23,5%, zat terbang 35-50%, karbon padat 30-49%, reflektansi vitrinit 0,36 0,80%, permeabilitas 1, ,8000 x 10-9 cm/det, dan densitas 1,2 1,3 g/cm 3. Lapisan batubara Z5 memiliki ketebalan semu 0,55-2,44 m. Lapisan batubara Z5 teridentifikasi pada 65 sumur. Lapisan batubara Z5-4 memiliki ketebalan semu 0,70-2,89 m. Lapisan batubara Z5-4 teridentifikasi pada 75 sumur. Lapisan batubara Z5-8 memiliki ketebalan semu 0,64-5,56 m. Lapisan batubara Z5-8 teridentifikasi pada 71 sumur Inventarisasi Lapisan Batubara Z5, Z5-4, dan Z Korelasi Korelasi merupakan langkah yang sangat penting dan mendasar dalam pemetaan bawah permukaan. Ciri-ciri log lapisan batubara digunakan sebagai acuan untuk membuat fasies. Pembuatan fasies berguna untuk mempermudah korelasi dan meminimalisasi kesalahan interpretasi. Fasies tersebut diset pada tempelates facies dalam PETREL (gambar 4.2). Kemudian dilakukan pembuatan log discrete pada tools calculator menggunakan nilai sodetan data rekaman lubang bor dan kode fasies yang telah diset (gambar 4.3). Log discrete akan menampilkan fasies baru dalam dua nilai, batubara dan bukan batubara (gambar 4.4). Hal ini akan mempermudah dalam penentuan dan pengidentifikasian litologi batubara. Gambar 4.2. Penataan fasies pada PETREL

4 Gambar 4.3. Pembuatan log discrete pada tools calculator. Korelasi bertujuan untuk menentukan unit struktur atau stratigrafi yang memiliki kesamaan waktu atau posisi stratigrafi. Data yang digunakan untuk korelasi berupa data rekaman lubang bor, dengan komposisi sinar gamma (GR), resistivitas (RT), neutron (NPHI), dan densitas (RHOB). Suatu unit log stratigrafi menggambarkan suatu siklus pengendapan yang khas di suatu lingkungan pengendapan. Gambar 4.4. Log discrete batubara dan bukan batubara hasil perhitungan sodetan data rekaman lubang bor. 30

5 Secara umum, korelasi dilakukan dengan tujuan: Merekonstruksi kondisi geologi bawah permukaan (struktur dan stratigrafi) serta mengetahui penyebaran lateral maupun vertikal suatu lapisan. Merekonstruksi paleogeografi daerah telitian pada waktu geologi tertentu. Menafsirkan kondisi geologi yang mempengaruhi pembentukan suatu lapisan. Menyusun sejarah geologi daerah telitian. Setiap titik pengambilan (picking) memiliki nilai kedalaman, baik True Vertical Depth (TVD), True Vertical Depth Subsurface (TVD-SS), maupun Measured Depth (MD). Nilai kedalaman ini kemudian diinterpolasikan menjadi suatu struktur kedalaman. Korelasi menggunakan software PETREL 2005 dilakukan pada bagian well section window. Setiap membuat suatu korelasi, sumur-sumur yang akan dikorelasi, dipilih pada tabel input data. Pada daerah penelitian dilakukan korelasi sebanyak 9 buah, terdiri dari dua korelasi utama berarah utara-selatan dan barat-timur, serta tujuh korelasi tambahan (gambar 4.5). Pembuatan korelasi diawali dengan menentukan marker. Marker berfungsi sebagai pegangan dan petunjuk dalam korelasi. Marker memiliki sifat hamparan yang luas dan dapat dikenali hampir di semua daerah. Lapisan batubara merupakan salah satu lapisan yang biasa dipakai sebagai marker. Oleh karena itu korelasi lapisan batubara pada daerah penelitian dilakukan sekaligus sebagai korelasi marker. Gambar 4.6 menunjukkan korelasi lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8 pada penampang geologi C-C. 31

6 Gambar 4.5. Jalur korelasi yang dibuat di daerah penelitian. 32

7 Top Coal R5 tom Coal R5 p Coal R5-0 m Coal R5-0 p Coal R5-4 m Coal R5-4 p Coal R5-6 m Coal R5-6 p Coal R5-7 m Coal R5-7 p Coal R5-8 m Coal R5-8 H-S-1-D_Target3000 [SSTVD] SSTVD 0.00 GR BTBR 0.20 RT RHOB NPHI Top Coal 0.00 R Bottom Coal R Non-Coal Non-Coal Non-Coal Non-Coal Non-Coal Non-Coal Top Coal R5-0 Bottom Coal R5-0 Top Coal R5-4 Bottom Coal R5-4 Top Coal R5-6 Bottom Coal R5-6 Top Coal R5-7 Bottom Coal R5-7 Bottom Top Coal R5-8 SSTVD lapisan batubara Z H-J-424_Target3000 [SSTVD] 0.00 GR BTBR 0.20 RT lapisan batubara Z5-4 Non-Coal Non-Coal Non-Coal Non-Coal Non-Coal Non-Coal 1.70 RHOB NPHI 0.00 Bottom Top Coal R5 Top Coal R5-0 Bottom Coal R5-0 Top Coal R5-1 Bottom Coal R5-1 Top Coal R5-4 Bottom Coal R5-4 Top Coal R5-8 Bottom Coal R5-8 SSTVD H-J-525_Target3000 [SSTVD] 0.00 GR BTBR 0.20 RT Non-Coal Non-Coal Non-Coal Non-Coal 1.70 RHOB NPHI 0.00 lapisan batubara Z5 Bottom Top Coal Coal R5 R5 Top Coal R5-0 Bottom Coal R5-0 Top Coal R5-4 Bottom Coal R5-4 Top Coal R5-8 Bottom Coal R5-8 Top Coal R5 Bottom Coa Top Coal R5 Bottom Coa Top Coal R5 Bottom Coa Top Coal R5 Bottom Coa Non-Coa 1835 Gambar 4.6. Korelasi lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8 pada penampang geologi C-C Pemetaan Bawah Permukaan Peta struktur bawah permukaan menggambarkan lapisan-lapisan dalam 3D. Peta ini dibangun berdasarkan korelasi data rekaman lubang bor, sehingga korelasi yang akurat akan membentuk suatu peta bawah permukaan yang realistis. Tujuan utama membangun peta struktur bawah permukaan adalah untuk perhitungan volume, desain sumur, dan menentukan letak sumur produksi. Horison horison yang dibentuk akan membangun sebuah model 3D yang telah dikonversikan dengan kedalaman, interpretasi zona, dan perlapisan batuan bawah permukaan. Untuk dapat membuat model horison bawah permukaan, data titik pengambilan pada korelasi harus diubah terlebih dahulu menjadi data titik kedalaman (gambar 4.7). Pembuatan horison sangat dipengaruhi oleh korelasi yang telah dibuat sebelumnya. Kemudian model peta struktur bawah permukaan dibuat dengan menu make/edit surface, data 33

8 masukan adalah data titik kedalaman hasil konversi dari titik pengambilan korelasi (gambar 4.8). Agar bentukan kontur memiliki pola sesuai dengan bentuk antiklin di Pulau Layangan-Bukuan, maka digunakan horizon marker Z4-3 sebagai pola. Gambar 4.7. Konversi data korelasi menjadi data titik kedalaman. Berbagai pilihan algoritma dapat disimulasikan dalam pemetaan horison guna mendapatkan hasil terbaik, misalnya algoritma interpolasi konvergen, kriging, kurva minimum, dan lain sebagainya. Penataan algoritma dapat menunjukkan berbagai kualitas algoritma. Algoritma yang digunakan dalam permodelan ini adalah interpolasi konvergen, karena menunjukkan konsistensi di setiap horison. Hasil eksekusi dari operasi horison akan membentuk lapisan-lapisan horison struktur kedalaman 3D. 34

9 Gambar 4.8. Pembuatan horison menggunakan menu make/edit surface. Permasalahan yang mungkin dihadapi saat membuat horison adalah adanya tumpang tindih antarhorison yang saling memotong dan tidak sesuai dengan korelasi (kronostratigrafi) serta permukaan yang kurang halus. Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan perbaikan horison untuk mengoreksi peta bawah permukaan tersebut (gambar 4.9). Perbaikan horison struktur kedalaman dapat dilakukan dengan 4 cara, yaitu menambahkan nilai kedalaman, mengurangi nilai kedalaman, memberikan besaran nilai kedalaman, serta teknik pick and drag nilai kedalaman. 35

10 Gambar 4.9. Perbaikan horison struktur kedalaman. Aplikasi operations smooth akan memperhalus kontur struktur kedalaman dengan cara mengatur iterasi dan filternya sampai mendapatkan hasil yang optimal. Semua horison ditata konsisten dengan pilihan truncate above sehingga tidak ada horison yang tumpang tindih. Hasil eksekusi horison horison ini memperlihatkan lapisan-lapisan struktur kedalaman yang terlipat membentuk antiklin. Setelah struktur kedalaman puncak lapisan batubara terbentuk, perlu dibuat peta fasies lapisan batubara. Peta fasies lapisan batubara menggambarkan penyebaran ketebalan semu batubara (isochore) dan kondisi geologi saat batubara tersebut diendapkan. Kemudian peta fasies ini digabung dengan peta struktur kedalaman puncak lapisan untuk mendapatkan peta struktur kedalaman alas lapisan yang lebih akurat. Gambar 4.10, 4.11, dan 4.12 menunjukkan peta struktur kedalaman puncak (top) lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8. Gambar 4.13, 4.14, dan 4.15 menunjukkan peta kesamatebalan semu (isochore) lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8. Gambar 4.16, 4.17, dan 4.18 menunjukkan peta struktur kedalaman 3D alas (bottom) lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z

11 Gambar Peta struktur kedalaman puncak lapisan batubara Z5. 37

12 Gambar Peta struktur kedalaman puncak lapisan batubara Z

13 Gambar Peta struktur kedalaman puncak lapisan batubara Z

14 Gambar Peta kesamatebalan lapisan batubara Z5. 40

15 Gambar Peta kesamatebalan lapisan batubara Z

16 Gambar Peta kesamatebalan lapisan batubara Z

17 Gambar Peta struktur kedalaman 3D alas lapisan batubara Z5. Gambar Peta struktur kedalaman 3D alas lapisan batubara Z

18 Gambar Peta struktur kedalaman 3D alas lapisan batubara Z5-8. Peta fasies lapisan batubara dibuat dengan data kesamatebalan hasil titik pengambilan puncak dan alas lapisan batubara dalam korelasi. Untuk memberi aspek geologi pada peta fasies, maka dibuat batasan nilai kontur nol (0) agar mendapatkan bentuk fasies yang menggambarkan kondisi geologi pengendapan batubara Perhitungan Volume Peta struktur kedalaman puncak dan alas lapisan batubara yang telah jadi perlu dilakukan teknik gridding agar dapat dihitung volumenya. Karena daerah penelitian tidak memiliki data sesar, maka gridding yang dilakukan cukup menggunakan metode simple gridding (gambar 4.19). Setelah gridding selesai dilakukan, maka untuk menghitung volume batubara di daerah penelitian dilakukan operasi dengan menu volume calculation sebagai tahap akhir (gambar 4.20). 44

19 Gambar Metode simple gridding untuk lapisan batubara Z5. Gambar Perhitungan volume batubara lapisan Z5. Perhitungan volume lapisan batubara menggunakan software PETREL 2005 menghasilkan nilai volume 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 Z

20 4.3. Potensi Gas Metana Lapisan Batubara Z5, Z5-4, dan Z Kualitas Batubara Nilai properti batubara dapat diketahui dengan analisis laboratorium. Properti batubara dapat digolongkan menjadi 4 kategori, yaitu analisis proksimat, analisis ultimat, analisis petrografi, dan analisis kandungan abu (Cahyono, 2006). Tabel 4.1. Berbagai analisis laboratorium untuk mengetahui properti batubara. (Cahyono, 2006) Informasi Kualitas Lapisan Batubara (Analisis Proksimat) Informasi Kualitas Lapisan Batubara (Analisis Ultimat) Yaitu analisis berdasarkan: as received proksimat Yaitu analisis berdasarkan kimiawi, meliputi : FM : Free Moisture 1. Kandungan C (%) Carbon TM : Total Moisture 2. Kandungan H (%) Hidrogen M : Mositure 3. Kandungan O (%) Oksigen IM : Inherent Moisture 4. Kandungan N (%) Nitrogen VM : Volatile Matter 5. Kandungan St (%) Sulfur Total ASH : Abu FC : Fixed Carbon ST : Sulfur Total CV : Calorivic Value SG : Specific Gravity Informasi Lapisan Batubara (Analisis Abu) Informasi Kualitas Batubara (Analisis Petrografi) Yaitu analisis berdasarkan kimiawi, meliputi : Yaitu analisis dibawah mikroskop, meliputi kandungan: 1. Kandungan SiO2 (%) 1. Vitrinit Refelektan (%) 2. Kandungan Al2O3 (%) 2. Vitrinit (%) 3. Kandungan Fe2O3 (%) 3. Liptinit (%) 4. Kandungan CaO (%) 4. Inertinit (%) 5. Kandungan MgO (%) 5. Mineral Matter (%) 6. Kandungan MnO (%) 6. Pirit (%) 7. Kandungan TiO2 (%) 7. HGI (Hardgrove Grindability Index) 8. Kandungan Na2O (%) 8. SG (Specific Gravity) 9. Kandungan K2O (%) 9. Swl (Swelling Index) 10. Kandungan FeO (%) 10. Titk Leleh Abu (%) 11. Kandungan P2O5 (%) 12. Kandungan SO3 (%) 13. Kandungan BaO (%) 14. Kandungan Cr2O3 (%) Data kualitas batubara untuk lapisan Z5, Z5-4, dan Z5-8 didapat dari berbagai literatur dikarenakan belum terdapat data analisis laboratorium yang mengukur properti batubara Pulau Layangan-Bukuan. 46

21 Tabel 4.2. Properti batubara Formasi Balikpapan. Source Rank Ash Content Belerang (S) Kalori (CV) Moisture VM Permeabilitas (k) Fixed c Vro RHOB (Ibrahim, 2005) 3,28 5,21% 0,11 0,18 % kal/gr Daerah Kutai ± 4,19 % (adb) ± 0,15 % (adb) ± 5540 kal/gr Timur (ESDM, 2006) Sub-bituminous 5 12 % 0,1 1,5 % kcal/kg 5 15 % % % Daerah Kutai Barat (Ibrahim, 2006) 1,54 16,65% 0,19 3,92% kal/gr 1,58 x 10-8 cm/det Daerah Loa Lepu Up to 7005 kal/gr 1,7695 x 10-9 cm/det 2,5185 x 10-9 cm/det 2,6072 x 10-9 cm/det 2,64 % 1,06 % 5995 kal/gr 10,32 % 0,36 (Sumaatmadja, 2006) Sub-bituminous B Cekungan Kutai Kaltim Prima 4 % (adb) 0,5 (adb) 6800 kkal/ 9 % (arb) 39 % (adb) 49 % Coal (seam Prima, 2006) Daerah Sangatta Kaltim Prima 7 % (adb) 0,4 (adb) 6200 kkal/kg 13 % (arb) 37 % (adb) 45,5 % Coal (seam Pinang, 2006) Daerah Sangatta Kaltim Prima 2,5 % 0,2 % kkal/kg 18-23,5 % 38 % 41,5 % Coal (seam Melawan, 2006) Daerah Sangatta (ESDM, 2005) 1,5 13,30 % 0,17 3,3 % Kcal/Kg 5,0 19,70 % 36,25-39,27-1,3 g/cm 3 Daerah Loa 42,96 % 44,79 % Janan (ESDM, 2006) 3-7 % % Kcal/Kg 3-13 % 40-47% % 1,3 g/cm 3 Daerah Kutai Timur (PT UGU, 2004) 2,5 % 2,52 % 6100 Kcal/Kg 12,5 14,2 % 40,6 % 44,4 % 0,5 0,8 1,2 g/cm 3 Daerah Kutai Barat Minimum Sub-bituminous 1,50 % 0,10 % 4300,00 Kcal/Kg 3 % 35,00 % 1,7695 x 10-9 cm/det 30,000 % 0,36 1,20 g/cm 3 Maksimum Sub-bituminous 16,65 % 3,92 % 7263,00 Kcal/Kg 23,5 % 50,00 % 15,8000 x 10-9 cm/det 49,000 % 0,80 1,30 g/cm 3 47

22 Data properti batubara yang diambil dari berbagai literatur merupakan data properti batubara untuk Formasi Balikpapan, yang merupakan formasi pembawa batubara untuk lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8. Data yang dikumpulkan kemudian dirata-ratakan sebagai perkiraan nilai properti untuk lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8 dengan asumsi lapisan batubara tersebut berada pada formasi pembawa batubara yang sama dan lokasi yang berdekatan Parameter Langmuir Terdapat dua parameter dalam kurva Langmuir isotermal, yaitu volume Langmuir dan tekanan Langmuir. Volume Langmuir merupakan volume gas maksimal yang dapat diserap sampai perubahan tekanan tidak lagi mempengaruhi kapasitas penyerapan (gambar 4.21). Tekanan Langmuir merupakan tekanan pada saat setengah volume Langmuir (gambar 4.22). Parameter Langmuir didapat dari hasil analisis laboratorium pada batubara. Analisis laboratorium dilakukan dengan menginjeksikan gas metana murni ke dalam batubara sampai tercapai volume Langmuir. Selama proses tersebut berlangsung, perubahan tekanan yang meningkat dicatat dan didapatkan tekanan Langmuir pada saat volume gas metana yang terserap sama dengan setengah volume Langmuir. Gas Content Langmuir Volume (Saturated Monolayer Volume) Reservoir Pressure Psi Gambar Kurva Langmuir dan parameter volume Langmuir. 48

23 Nilai parameter Langmuir dapat diperkirakan dari nilai properti batubara. Volume Langmuir mempunyai hubungan langsung dengan nilai reflektansi vitrinit (Reeves dkk, 2005). Semakin tinggi nilai reflektansi vitrinit semakin tinggi pula nilai volume Langmuir. Semakin tinggi nilai refleksi vitrinit semakin tinggi pula peringkat batubara, yang mengindikasikan semakin besar kemampuan batubara untuk menyerap gas dan semakin besar nilai volume Langmuir. Gambar 4.23 menunjukkan grafik volume Langmuir terhadap refleksi vitrinit. Tekanan Langmuir dapat diperkirakan dari nilai refleksi vitrinit, akan tetapi tidak mempunyai hubungan langsung seperti halnya volume Langmuir. Gas Content ½ of Langmuir Vol. ½ of Langmuir Vol. Reservoir Pressure Psi Langmuir Pressure (Pressure at ½ of Langmuir Volume) Gambar Kurva Langmuir dan parameter tekanan Langmuir. Gambar Grafik volume Langmuir terhadap nilai refleksi vitrinit. (Reeves dkk, 2005) 49

24 Rasio kapasitas penyerapan N 2 /CH 4 dan CO 2 /CH 4 merupakan fungsi dari refleksi vitrinit (gambar 4.24 dan 4.25). Semakin tinggi nilai rasio kapasitas penyerapan N 2, maka semakin tinggi tingkat batubara dan semakin besar nilai refleksi vitrinit. Akan tetapi pada CO 2, semakin besar nilai refleksi vitrinit akan semakin rendah nilai rasio kapasitas penyerapannya. Rasio kapasitas penyerapan juga merupakan fungsi dari tekanan langmuir, sehingga tekanan Langmuir dapat diprediksi dari nilai rasio kapasitas penyerapan N 2 /CH 4 dan CO 2 /CH 4 yang merupakan fungsi dari refleksi vitrinit (gambar 4.26). Gambar Grafik rasio N 2 /CH 4 terhadap nilai refleksi vitrinit. (Reeves dkk, 2005) Gambar Grafik rasio CO 2 /CH 4 terhadap nilai refleksi vitrinit. (Reeves dkk, 2005) 50

25 Gambar Grafik rasio CO 2 /CH 4 dan N 2 /CH 4 terhadap tekanan Langmuir. (Reeves dkk, 2005) Parameter Langmuir untuk lapisan batubara pada Formasi Balikpapan dapat diprediksi dari nilai refleksi vitrinit. Volume Langmuir diprediksi langsung dari grafik volume Langmuir terhadap refleksi vitrinit (gambar 4.27). Tekanan Langmuir diprediksi melalui rasio N 2 /CH 4 dan CO 2 /CH 4 terhadap refleksi vitrinit (gambar 4.28 dan 4.29). Langmuir Volume vs. Vitrinite reflectance 1200 Langmuir Volume (scf/ton) y = 662x + 62,022 R 2 = 0,9207 Series1 Linear (Series1) 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Vitrinit Reflectance (Vro) Gambar Grafik volume Langmuir terhadap refleksi vitrinit untuk CH 4. 51

26 Gambar Plot rasio CO 2 /CH 4 lapisan batubara Formasi Balikpapan. Gambar Plot rasio N 2 /CH 4 lapisan batubara Formasi Balikpapan. Rvo = Refleksi vitrinit VL = Volume Langmuir (scf/ton) PL = Tekanan Langmuir (psia) P N 2 /CH 4 = Tekanan Langmuir berdasarkan rasio N 2 /CH 4 (psia) P CO 2 /CH 4 = Tekanan Langmuir berdasarkan rasio CO 2 /CH 4 (psia) Tabel 4.3. Parameter Langmuir lapisan batubara Formasi Balikpapan. Rvo VL (scf/ton) PL (psia) P N 2 /CH 4 (psia) P CO 2 /CH 4 (psia) Minimum 0,36 300, Maksimum 0,80 591,

27 Tekanan Lapisan Batubara Tekanan merupakan hal yang penting dalam proses penyerapan gas metana dalam batubara. Oleh karena itu tekanan lapisan batubara perlu diketahui untuk menghitung potensi gas metana batubara yang dikandung. Tekanan lapisan sangat dipengaruhi oleh kedalaman. Semakin dalam suatu lapisan semakin besar pula tekanan lapisan tersebut. Tekanan lapisan sebagian besar dipengaruhi oleh tekanan akibat beban sedimentasi yang merupakan fungsi dari kedalaman. Tekanan lapisan batubara yang dihitung pada daerah penelitian merupakan tekanan yang dipengaruhi oleh tekanan atmosfer, gradien tekanan, dan kedalaman lapisan. Pr = 14,695 + (1,42 x h) Pr = Tekanan lapisan (psia) 14,695 = Tekanan atmosfer (1 atm = 14,695 psia) 1,42 = Konstanta gradien tekanan (psia/m) h = Kedalaman lapisan (m) Tabel 4.4. Tekanan dan kedalaman lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8. Kedalaman Tekanan Z5 Minimum 1572, ,014 Maksimum 1889, ,254 Z5-4 Minimum 1647, ,202 Maksimum 1960,7 2798,889 Z5-8 Minimum 1686, ,107 Maksimum 2006, , Kandungan Gas Kandungan gas adalah volume gas maksimum yang dapat diserap oleh batubara. Semakin tinggi tingkat batubara semakin besar pula nilai kandungan gas. Kandungn gas dipengaruhi oleh properti batubara 53

28 (kandungan abu dan kadar kelengasan), parameter langmuir, dan tekanan lapisan. Gc = ((Vl x Pr) / (Pl + Pr)) (1 Aci Mce) Gc = Kandungan gas (scf/ton) Vl = Volume Langmuir (scf/ton) Pl = Tekanan Langmuir (psia) Pr = Tekanan lapisan (psia) Aci = Kandungan abu Mce = Kadar kelengasan Tabel 4.5. Kandungan gas metana lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8. Vl Pl Pr Aci Mce Gc Z5 Minimum 300, ,254 0,1665 0, ,3503 Maksimum 591, ,014 0,0154 0,05 374,6200 Z5-4 Minimum 300, ,889 0,1665 0, ,7666 Maksimum 591, ,202 0,0154 0,05 380,1495 Z5-8 Minimum 300, ,542 0,1665 0, ,0196 Maksimum 591, ,107 0,0154 0,05 382, Potensi Gas Metana Potensi gas metana dipengaruhi oleh volume batuan, densitas batuan, dan kandungan gas lapisan batubara. Potensi gas metana perlu dicek melalui analisis laboratorium. Analisis laboratorium akan memberikan nilai kandungan gas sebenarnya dalam lapisan batubara melalui proses desorpsi. Nilai kandungan gas hasil analisis laboratorium akan menentukan posisi titik kritis pada kurva Langmuir sorption isotherm (gambar 4.30). Titik kritis adalah titik pada saat gas metana mulai terdesorpsi dari batubara. Titik kritis memberikan nilai tekanan yang harus dicapai untuk mulai memproduksi gas metana dan nilai kandungan gas ketika awal produksi. 54

29 Titik kritis akan mempengaruhi cara dan teknik eksploitasi gas metana dalam batubara. Analisis laboratorium juga memberikan nilai kandungan gas yang tersisa setelah proses desorpsi. Kandungan gas yang tersisa kemudian diplot pada kurva Langmuir sorption isotherm. Hasil plot kandungan gas tersisa dapat digunakan untuk memperkirakan nilai recovery factor lapisan batubara. Gambar Contoh kurva Langmuir sorption isotherm. (Zuber, 2000) GIP = V x RHOB x Gc GIP = Potensi gas (scf) V = Volume lapisan (m 3 ) RHOB = Densitas batuan (g/cm 3 ) Gc = Kandungan gas (scf/ton) Tabel 4.6. Potensi gas metana lapisan batubara Z5, Z5-4, dan Z5-8. V RHOB Gc GIP (Bcf) Z5 Minimum ,2 167,3503 1,46 Maksimum ,3 374,62 3,54 55

30 Z5-4 Minimum ,2 167,7666 2,63 Maksimum ,3 380,1495 6,45 Z5-8 Minimum ,2 168,0196 2,78 Maksimum ,3 382,9251 6,88 56