BAB I PENDAHULUAN. dari hidrokarbon, endapan mineral ekonomis dan batubara. Indonesia sendiri

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Indonesia merupakan negara dengan tatanan tektonik yang kompleks, sehingga menyebabkan Indonesia kaya akan kandungan sumber daya alam, mulai dari hidrokarbon, endapan mineral ekonomis dan batubara. Indonesia sendiri merupakan negara dengan cadangan batubara juta ton (PSDG, 2015) untuk lebih jelas lihat Gambar 1.1. Sumberdaya dan cadangan batubara terbesar berasal dari Pulau Kalimantan dan Pulau Sumatera (PSDG, 2015). Tabel 1.1 menunjukkan pengelompokan sumberdaya dan cadangan batubara berdasarkan kualitas batubara. Resources : MT Reserves : MT Resources : MT Reserves : MT Resources : 248,69 MT Reserves : 0,12 MT Resources : 135,84 MT Resources : 19,70MT Gambar 1.1 Persebaran potensi batubara di Indonesia (PSDG, 2015) Tabel 1.1. Pengelompokan sumberdaya dan cadangan batubara di Indonesia berdasarkan kualitas (PSDG, 2015) Kualitas Sumberdaya (Juta Ton) Jumlah Cadangan (Juta Ton) Hipotetik Tereka Tertunjuk Terukur Total % Terkira Terbukti Total Kalori Rendah 1, , , , , , , ,475.4 Kalori Sedang 16, , , , , , , ,343.8 Kalori Tinggi , , , , ,519.5 Kalori Sangat Tinggi , , TOTAL 19, , , , , , , ,

2 2 Batubara peringkat rendah sangat penting untuk dipelajari sebab 53% dari batubara yang ada di dunia merupakan batubara peringkat rendah (Anggara dan Amijaya, 2015). Batubara dapat dikatakan merupakan batubara peringkat rendah jika memiliki kalori <7000 Kcal/kg (daf), sedangkan batubara peringkat tinggi memiliki kalori >7000 Kcal/kg (Taylor dkk., 1998). Pada Tabel 1.2 diperlihatkan tabel kualitas batubara menurut tim kajian batubara nasional. Tabel 1.2. Pengelompokan batubara berdasarkan kualitas (tim kajian batubara nasional, 2006) Kualitas Kelas kriteria (kal/gr, adb) kalori rendah <5100 kalori sedang kalori tinggi kalori sangat tinggi >7100 Tabel di atas menunjukkan bahwa batubara yang termasuk peringkat rendah menurut Taylor dkk (1998) adalah batubara dengan kelas kalori rendah sampai kalori tinggi, sedangkan kalori sangat tinggi termasuk batubara peringkat tinggi. Jika dilihat kembali pada Tabel 1.1, cadangan batubara peringkat rendah di Indonesia 21863,39 juta ton atau mencapai 95 % dari cadangan total. Tingginya keterdapatan batubara peringkat rendah banyak dan batubara yang tidak ekonomis untuk dilakukan penambangan terbuka, perlu dilakukan pemanfaat batubara dengan cara lain seperti CBM (Coalbed methane). CBM menjadi sangat penting untuk dipelajari untuk meningkatkan produksi gas alam sebagai sumber energi. Coalbed methane (CBM) merupakan terminologi yang digunakan untuk menyatakan gas yang dikandung di batubara (Moore, 2012). Eksplorasi CBM di

3 3 Indonesia masih terhitung baru, dimulai sekitar tahun Tahun 2011 terdapat sekitar empat puluh dua kontrak kerja sama CBM di Indonesia (ESDM, 2011). Tahun 2014 telah terdapat lima puluh empat perusahan yang aktif dalam pengeboran CBM dibeberapa lokasi di Indonesia (ESDM, 2014). Keberadaan batubara di Indonesia cukup melimpah, namun hal ini belum membuat ekplorasi dan produksi CBM meningkat signifikan. Terbatasnya studi dan informasi penting tentang CBM dan beberapa kendala lainnya, menjadikan eksplorasi CBM belum berkembang. Salah satu hal yang penting dalam proses eksplorasi dan eksploitasi CBM adalah permeabilitas batubara (Moore, 2012). Permeabilitas nantinya akan menunjukan laju produksi CBM (Moore, 2012). Permeabilitas batubara yang paling dominan adalah cleat, sedangkan matriks akan lebih berfungsi sebagai tempat penyimpanan gas (Moore, 2012). Cleat adalah fracture pada batubara, pada saat ekploitasi CBM ( kondisi saturasi dibawah 100%) gas akan keluar dari matriks pada saat proses dewatering, lalu cleat ini akan berfungsi sebagai jalur yang membawa gas ke sumur produksi (Moore, 2012). Sangat penting mempelajari mengenai cleat untuk dapat mengetahui nilai permeabilitas batubara tersebut. Gambar 1.1 menunjukkan bahwa Pulau Sumatera merupakan salah satu pulau yang memiliki cadangan batubara terbesar di Indonesia, sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terutama mengenai permeabilitas batubara di Pulau Sumatera khususnya Cekungan Sumatera Selatan. Pengambilan data penelitian ini dilakukan pada Tambang Banko, karena pada lokasi ini kegiatan

4 4 penambangan tidak intensif, serta terdapat beberapa seam batubara yang tidak dilakukan penambangan (seam A1, A2, dan B1). Seam B2 dan C tidak dapat dilakukan pengukuran karena aktivitas penambangan yang intensif. Penelitian dilakukan pada Tambang Banko karena tersingkap batubara peringkat rendah. I.2 Maksud dan Tujuan Maksud penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai permeabilitas batubara berdasarkan perhitungan sistem cleat, dan juga hubungannya dengan atribut cleat dan karakteristik batubara pada daerah penelitian. Tujuan penelitian ini adalah untuk. 1. Mengetahui karakteristik batubara pada daerah penelitian 2. Mengukur atribut cleat pada daerah penelitan 3. Menghitung nilai permeabilitas batubara berdasarkan sistem cleat. I.3 Lokasi Penelitian Lokasi penelitian terletak pada daerah Izin Usaha Pertambangan (IUP) PT. Bukit Asam (Persero) Tbk, tepatnya pada Tambang Banko Barat, yang secara administratif terletak pada Kecamatan Lawang Kidul Kabupaten Muara Enim, Provinsi Sumatera Selatan, Indonesia (lihat Gambar 1.2).

5 Gambar 1.2 Peta indeks lokasi penelitian 5

6 6 I.4 Batasan Masalah Penelitian yang berjudul Hubungan Sistem Cleat dengan Permeabilitas Batubara Peringkat Rendah, pada Tambang Banko Barat, Kabupaten Muara Enim, Provinsi Sumatera Selatan hanya mencangkup perhitungan nilai permeabilitas batubara berdasarkan perhitungan sistem cleat yang terdapat di singkapan batubara. Pengambilan sampel batubara dalam penelitian ini dilakukan untuk analisis petrografi sayatan poles, analisis proksimat dan calorific value. Penelitian ini hanya melakukan perhitungan nilai permeabilitas tanpa melakukan analisis porositas dan kandungan gas pada batubara. Karakteristik batubara yang ingin diketahui pada penelitian ini hanya tingkat pembatubaraan yang diketahui dari analisis proksimat dan calorific value. Peringkat batubara pada daerah penelitian didasarkan pada data kadar lengas (moisture), kandungan zat terbang (volatile matter), kandungan, dan calorific value, lalu dilakukan plotting pada klasifikasi batubara menurut Teichmuller (1987). I.5 Manfaat Penelitian Penelitian ini dapat bermanfaat dalam dunia eksplorasi coalbed methane, sebab penelitian dan eksplorasi mengenai CBM di Indonesia masih sangat terbatas dan belum maksimal. Permeabilitas merupakan salah satu hal yang krusial dalam eksplorasi CBM, sehingga dengan mengetahui nilai permeabilitas batubara dapat dijadikan pertimbangan arah pengembangan eksplorasi CBM di lokasi penelitian.

7 7 I.6 Peneliti Terdahulu a. Muksin dkk., 2012 Muksin dkk. (2012) mempelajari mengenai lingkungan pengendapan regional dari Formasi Muara Enim Cekungan Sumatera Selatan. Berdasarkan hasil penelitian tersebut diketahui pada Akhir Miosen terendapkan sedimen pada lingkungan coastal plain yang didominasi oleh pasang surut pada Cekungan Sumatera Selatan. Sedimen pada Formasi Muara Enim dapat dibedakan menjadi dua yaitu Formasi Muara Enim Bagian Bawah dan Formasi Muara Enim Bagian Atas, kedua bagian ini sebenarnya tidak ada perbedaan yang signifikan, namun dari interpretasi seismik menunjukan bahwa bagian atas dari Formasi Muara Enim dipengaruhi oleh peristiwa tektonik terakhir di Cekungan Sumatera Selatan, hal ini dapat dilihat dari penipisan ketebalan sedimen ke arah Tinggian Lematang. Formasi Muara Enim memiliki tiga sub-lingkungan pengendapan yaitu tidal mud flat, tidal mixed flat dan tidal sand flat. Tidal mud flat merupakan lingkungan pengendapan dimana banyak kandungan material organik, karena sedikitnya pengaruh dari fluvial dan juga gelombang, lingkungan ini yang sangat berpotensi dalam pembentukan batubara. Penelitian ini menunjukkan batubara pada Cekungan Sumatera Selatan memiliki potensi CBM yang besar. b. Sosrowidjojo, 2006 Sosrowidjojo (2006) melakukan penelitian mengenai potensi CBM pada Cekungan Palembang Selatan. Penelitian ini dilakukan terhadap sembilan sampel terpilih dari lima lapisan batubara dari Formasi Muara Enim. Batubara dari sampel memiliki nilai vitrinit 76 % - 87 %, dengan batubara peringkat rendah

8 8 (lignite). Kandungan gas dari sampel berkisar mulai dari 0,22 sampai 5,84 m 3 /t. Gas yang dikandung pada batubara memiliki kandungan gas metan sebesar %, dan gas karbondioksida sebesar 6-27%. Nilai permeabilitas yang didapat dari data batuan inti menunjukkan nilai kurang dari 10 md (2,60-9,66 md). c. Sosrowidjojo, 2013 Sosrowidjojo (2013) melakukan penelitian terhadap geokimia reservoar unconventional batubara pada Formasi Muara Enim di Lapangan Rambutan. kandungan vitrinit yang tinggi pada daerah ini dilihat dari konsentrasi huminit yang mencapai 83 vol.%. Peringkat batubara pada daerah ini adalah subbituminus (Ro <0,5%), yang secara geokimia memiliki kadar air yang tinggi (hingga 21 %) dan kandungan karbon yang kurang dari 80% berat%. Mineral yang ditemukan hanya dalam jumlah kecil berkisar <5% yang didominasi oleh besi sulfida, sedangkan mineral pengisi cleat berupa kaolin. Pada penelitian ini juga didapat nilai permeabilitas kurang dari 10 md. d. Lalean, 2010 Lalean (2010) menjelaskan proyek CBM di Blok Sekayu. Hasilnya pada September 2009 telah dilakukan pemboran untuk mengambil sampel batuan inti, dari batuan inti dilakukan analisis batubara, pengukuran gas dan pengukuran permeabilitas. Nilai permeabilitas yang didapat berdasarkan analisis di atas cukup memuaskan dan selanjutnya akan dilakukan dewatering. Blok Sekayu belum memasuki fase produksi dan masih dalam tahap eksplorasi.

9 9 e. Apriyani dkk., 2014 Apriyani dkk. (2014) melakukan analisis terhadap keterkaitan cleat dan juga kualitas batubara untuk eksplorasi CBM di Sangatta II PSC, Cekungan Kutai. Pengukuran cleat spacing, aperture, dan cleat height dilakukan untuk menentukan volume dan densitas cleat serta permeabilitas dari Formasi Balikpapan. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah observasi langsung di lapangan, analisis kualitatif, pemodelan dan juga analisis laboratorium meliputi analisis proksimat, maceral, dan juga SEM (Scanning Electron Microscope). Penelitian ini menunjukkan bahwa face cleat pada daerah penelitian memiliki 3 orientasi, pada daerah Bengalon memiliki orientasi barat-timur, pada daerah Pinang Utara memiliki orientasi utara barat laut selatan tenggara, dan daerah Pinang Selatan memiliki orientasi timur laut barat daya. Densitas cleat pada daerah penelitian memiliki nilai yang bervariasi mulai dari 0,17 cm/cm 2 hingga 0,51 cm/cm 2. Apertur pada daerah penelitian berkisar 15µm hingga 30µm, sedangkan pada sampel batuan inti berkisar 0,1 hingga 6µm. Berdasarkan perhitungan cleat singkapan permukaan didapatkan nilai permeabilitas berkisar md, sedangkan berdasarkan cleat batuan inti didapat nilai permeabilitas berkisar 0,1 hingga 19 md. f. Sapiie dkk., 2014 Sapiie dkk. (2014) melakukan penelitian mengenai analisis cleat untuk mengetahui potensi CBM di Cekungan Barito, tepatnya di Formasi Warukin. Peringkat batubara pada daerah penelitian yaitu Lignit/ Sub-Bituminus C. Analisis cleat pada penelitian ini dilakukan terhadap cleat, dengan dua

10 10 metode yaitu scanline dan window scan, dengan 60 lokasi menggunakan scanline dan 39 lokasi menggunakan window scan. Terdapat tiga orientasi utama pada daerah ini yaitu, barat barat laut- timur tenggara, utara barat laut selatan tenggara dan timur laut barat daya. Apertur pada daerah ini berkisar 0,01 0,3 cm. Cleat spacing berkisar dari beberapa mikron hingga meter, dan densitas cleat berkisar 2,28 13,34 cm. Permeabilitas berdasarkan perhitungan cleat memiliki kisaran 20 hingga 2000 md. g. Bowe dan Moore, 2015 Bowe dan Moore (2015) melakukan penelitian mengenai CBM dan realisasinya di Indonesia. Penelitian ini difokuskan pada Cekungan Sumatera Selatan dan Cekungan Kutai. Ketebalan batubara pada Cekungan Sumatera Selatan lebih tebal dari batubara dari Cekungan Kutai, dimana ketebalan batubara pada Cekungan Sumatera Selatan bisa melebihi 5 meter dan bisa mencapai 25 m. Penelitian ini mengatakan bahwa permeabilitas pada Cekungan Sumatera Selatan dan Cekungan Kutai berkisar dari beberapa milidarcy hingga puluhan milidarcy. Secara umum permeabilitas pada Cekungan Kutai lebih rendah dari permeabilitas pada Cekungan Sumatera Selatan. h. Weniger dkk., 2016 Weniger dkk. (2016) melakukan analisis cleat di batubara menggunakan pengukuran optik untuk evaluasi CBM. Proses pengumpulan data pada penelitian ini menggunakan metode scan line. Perhitungan permeabilitas batubara berdasarkan atribut cleat menggunakan rumus dari Robertson dan Christiansen (2006) dan tidak menggunakan rumus dari Lucia (1983).

11 11 Nilai permeabilitas dari perhitungan sistem cleat menghasilkan nilai yang lebih besar dari pengukuran permeabilitas in-situ. i. Rudiyanto, 2014 Rudiyanto (2014) melakukan penelitian mengenai karakteristik cleat pada Tambang Muara Tiga Besar, Kecamatan Lawang Kidul, Kabupaten Muara Enim, Sumatera Selatan. Orientasi cleat yang didapat pada penelitian ini berkisar timur laut barat daya. Panjang face cleat berkisar cm, dan butt cleat 0,5-20 cm. Besar apertur face cleat berkisar 0,3-3 mm, dan besar apertur butt cleat 0,3 1,5 mm Besar spacing pada face cleat brkisar 1,7 8,94 cm, besar spacing butt cleat berkisar 3,47-9,08 cm. Intensitas face cleat berkisar 17 52, dan intensitas butt cleat Berdasarkan peneliti terdahulu dapat diketahui bahwa penelitian ini memiliki kebaharuan diantaranya, dalam penelitian terdahulu belum terdapat penelitian yang melakukan analisis sistem cleat untuk mengetahui permeabilitas di Cekungan Sumatera Selatan khususnya Tambang Banko Barat menggunakan rumus dari Robertson dan Christiansen (2006). Peneliti sebelumnya seperti Sapiie dkk. (2014), Apriyani dkk. (2014) dan Rudiyanto (2014) melakukan perhitungan permeabilitas menggunakan rumus dari Lucia (1983). Rumus Lucia (1983) sebenarnya digunakan untuk perhitungan permeabilitas pada batuan karbonat. Perhitungan dengan rumus dari Robertson dan Christiansen (2006) merupakan perhitungan khusus untuk permeabilitas

12 12 batubara. Rumus Robertson dan Christiansen (2006) sudah dilakukan oleh Weniger dkk. (2016) hanya saja penelitian dilakukan di luar Indonesia.