O l e h : Eko Budi Cahyono dan Eddy Sumaatmaja Kelompok Kerja Energi Fosil PMG, 2006

Transkripsi

1 PENGUKURAN KANDUNGAN GAS DALAM LAPISAN BATUBARA PADA WILAYAH PKP2B DI PROVINSI KALIMANTAN TIMUR DAN KAJIAN POTENSI GAS METHANE (CBG) DI CEKUNGAN BARITO, KALIMANTAN O l e h : Eko Budi Cahyono dan Eddy Sumaatmaja Kelompok Kerja Energi Fosil PMG, 2006

2 TUPOKSI-DIM : Pemenuhan Data dan Informasi di Pusat Sumber Daya Geologi OTONOMI DAERAH : Pemenuhan Data dan Informasi Sumberdaya Bahan Galian Daerah ALOKASI DANA : Daftar Isian Pelaksanaan Anggaran (DIPA) Badan Geologi, Pusat Sumber Daya Geologi dalam Tahun Anggaran 2OO6 WAKTU PELAKSANAAN : a) Pengukuran Kandungan Gas di Prov. Kalimantan Timur : September November 2006 b) Kajian Potensi Gas Methane (CBG) di Cekungan Barito, Provinsi Kalimantan Selatan : September Desember 2006

3 Maksud : Mengetahui keberadaan kandungan gas (terutama methane) untuk kepentingan eksplorasi tambang (ex. safety-mining) Mengetahui akumulasi gas methane pada lapisan batubara pada daerah yang memiliki prospek pengembangan kandungan gas (CBG) di dalam lapisan batubara secara lateral dan regional di wilayah kerja Tujuannya : Inventarisasi dan evaluasi sumber daya kandungan gas (methane dll.) di daerah prospek dalam pemenuhannya sebagai Sumber Energi Alternatif Nasional dalam rangka diversifikasi energi

4 Kebutuhan energi yang terus meningkat Ketergantungan pada minyak dan gas bumi sebagai sumber energi utama Berkurangnya cadangan minyak dan gas bumi nasional Energy conservation Environmental issues Energi alternatif yang ramah lingkungan

5 Coal Bed Gas (CBG) adalah gas alam yang terjadi di dalam lapisan batubara atau diproduksi dari suatu lapisan batubara, tidak seperti gas alam konvensional yang terjadi dalam reservoir batupasir yang berada dalam bentuk gas bebas dalam ruang pori diantara butiran pasir Coal Bed Gas (CBG) hadir dalam mikropori batubara dalam bentuk terkondensasi hampir seperti bentuk cair karena serapan fisika dari batubara, terserapnya CBG dalam batubara ini sama seperti terserapnya air dalam silika gel

6

7

8 Gas yang terbentuk oleh aktivitas organisme pada tahap awal pembentukan batubara, dari gambut lignit hingga subbituminus (Ro <0.5%) Biogenic Gas dihasilkan akibat aktifitas bakteri di dalam CO 2, dimana metabolisme Methanogens (Bakteri Anaeorobik) menggunakan H 2 dan CO2 untuk mengkonversi Acetate menjadi Methane Mekanisme Hydrologi juga memerangsang pertumbuhan aktifitas bakteri di dalam air tanah, melewati permukaan batubara dan clinker (dalam jumlah yang banyak). Kemudian unsur Oksigen dalam air mendukung proses aerobik bakteri. Ketika oksigen, nitrat, oksida dan sulfat dalam airtanah terkonsumsi, maka proses anaerobik bakteri mulai tumbuh

9 Terjadi pada saat terjadinya proses pembatubaraan yang lebih tinggi yaitu pada rank subbituminus A high volatile bituminous keatas (Ro > 0.6%). Proses bituminisasi akan menghasilkan batubara yang lebih kaya akan karbon dengan membebaskan sejumlah zat terbang utama yaitu CH 4, CO 2 dan air. Gas-gas ini terbentuk secara cepat sejak rank batubara mencapai high volatile bituminus hingga mencapai puncaknya di low volatile bituminus (Ro = 1.6%).

10 CLEATS

11

12 Energi Fosil LAPISAN BATUBARA PADA WILAYAH PKP2B DI PROVINSI KALIMANTAN TIMUR

13 LOKASI PENYELIDIKAN METODA PENGOLAHAN DATA ALAT YANG DIGUNAKAN GEOLOGI DAN STRATIGRAFI ALAT PENGUKURAN GAS LAPANGAN HASIL PENGUKURAN KESIMPULAN

14

15

16

17 Tabung Canister Pressure Meter Digital Thermometer Weight Measure Measured Glass Alti Baro - Thermo METER

18 Peta Geologi ; Lembar Samarinda yang disusun oleh Supriatna dkk. (1995) P3G Bandung. Fisiografi ; 60% merupakan perbukitan bergelombang, 40% berupa dataran rendah. Kerangka Tektonik Geologi; bagian dari Cekungan Kutai pada jaman Eosen Oligosen Bawah, pada akhir Oligosen, terjadi orogenesa yang menyebabkan wilayah Paparan Sunda mengalami pengangkatan hingga timbul Tinggian Kucing dan Swaner, sedimentasi endapan delta pada bagian selatan berlangsung terus menerus dari Miosen Bawah sampai Plio-Plistosen. Batuan sedimen endapan delta yang tertua adalah Formasi Pemaluan, kemudian diikuti oleh Formasi Pulaubalang, Balikpapan dan Formasi Kampungbaru. Struktur Lokal secara umum sangat sederhana, berupa perlipatan siklin dan antiklin dengan sumbu lipatan yang berarah hampir timurlaut-baratdaya, setempat dijumpai sesar geser. Secara global, tektonik mengakibatkan ketidakselarasan dan pengaktifan kembali struktur geologi yang sudah ada.

19 Fm. Balikpapan Fm. Pulubalang Fm. Bebuluh Fm. Pamaluan

20 Tabung Canister Stock Canister Gas Recording Pengambilan Core dan Sealing Pemboran dalam batubara Tinjauan di daerah tambang

21 Total Gas = Q1 + Q2 + Q3 Lost Gas (Q1) ; kandungan gas yang hilang pada saat pengambilan sampel di dalam core (coring) Measured Gas (Q2) ; pengukuran kandungan gas di lapangan secara langsung selama waktu tertentu Residual Gas (Q3); kandungan gas sisa yang diukur di laboratorium dari sampel setelah pengukuran Q2

22 Interpretasi Lost Gas pada sampel B-01-ID1 Interpretasi Lost Gas pada sampel B-01-ID2 Interpretasi Lost Gas pada sampel B-01-ID3 Interpretasi Lost Gas pada sampel B-01-ID4 Interpretasi Lost Gas pada sampel B-01-ID5 Interpretasi Lost Gas pada sampel B-01-ID6 Energi Fosil

23 Interpretasi Lost Gas pada sampel B-02-ID1 Interpretasi Lost Gas pada sampel B-02-ID2 Interpretasi Lost Gas pada sampel B-02-ID3 Energi Fosil

24 NO HOLE NUMBER CORE RUN DATE CORED START CORING OFF BOTTOM AT SURFACE SEAM NAME DEPTH (m) CANISTER Q1 Q2 Q3 *) Total FROM TO NUMBER FROM(m) TO(m) (cc) (cc) (cc) (cc) 1 B Sep-06 12:00 12:15 12:30 C B-01-ID B Sep-06 12:25 12:45 13:00 D B-01-ID B Sep-06 12:25 12:40 12:55 E B-01-ID B Oct-06 10:00 10:15 10:30 Sub-E B-01-ID B Oct-06 7:30 7:45 8:00 Sub-E B-01-ID B Oct-06 18:05 18:20 18:35 Sub-E B-01-ID B Nov-06 12:00 12:15 12:45 Sub-E B-02-ID B Nov-06 13:30 13:45 14:00 Sub-E B-02-ID B Nov-06 14:00 14:15 14:45 Sub-E B-02-ID NO HOLE Sampel Total Berat NUMBER ID (cc) (gr) 1 B01 B-01-ID B01 B-01-ID B01 B-01-ID B01 B-01-ID B01 B-01-ID B01 B-01-ID B02 B-02-ID B02 B-02-ID B02 B-02-ID Kandungan Gas per sampel (cm3 / gr) *) asumsi 15%dari Q2 Keterangan : Q1 = Estimasi Lost Gas Q2 = Measured Gas Q3 = Residual Gas - avg. specivic gravity coal= 1.34 ton/m3 - diameter core-sampling = meter (NQ Series)

25 Kandung dan gas pada titik bor BH-01 (Q2) terbesar didapatkan dari sampel ID B-01-ID1 pada seam C di kedalaman m sebesar 100 cc Kandungan gas titik bor Bor BH-02 (Q2) terbesar di dapatkan dari sampel ID B-02-ID1 pada kedalaman meter sebesar 73 cc Akumulasi gas terbanyak berada pada seam yang lebih tebal, yaitu seam yang berada di kedalaman sekitar mtr. Dimana pada posisi kedalaman ini formasi batubara yang ada cukup baik dan berkembang, baik dari ketebalan maupun ranknya (fakta) didapatkan pada kedalaman kisaran mtr didapatkan kandungan gas yang secara gradasi menurun, hal ini disebabkan oleh karena ketebalan seam yang berada di bawah relatif tipis

26 Energi Fosil DI CEKUNGAN BARITO, KALIMANTAN SELATAN

27 DASAR KAJIAN CEKUNGAN DI INDONESIA ISOTERM DARI BEBERAPA DAERAH DI INDONESIA LOKASI KAJIAN PERHITUNGAN SUMBER DAYA BATUBARA DASAR PERHITUNGAN KANDUNGAN, GAS IN PLACE DAN ASUMSI PERHITUNGAN HASIL PERHITUNGAN KANDUNGAN GAS STUDI KASUS KANDUNGAN GAS

28 a) Lokasi kajian disesuaikan dengan hasil Kajian Zonasi Tambang Dalam Provinsi Kalimantan Selatan (S. S. Rita, tahun 2005); hanya lokasinya dipilih dan perhitungan sumberdaya batubara dihitung kembali dengan menggunakan perhitungan sampai kedalaman meter b) Formasi pembawa batubara adalah Formasi Tanjung dan Warukin (CSIRO) Batubara sub-bituminus / Formasi Warukin (Ro %) Kapasitas serapan gasnya adalah m 3 /ton Batubara high volatile bituminus / Formasi Tanjung (Ro 0.6 1%) Kapasitas serapan gasnya adalah m 3 /ton c) Karena conto hasil uji petik belum dianalisa, kandungan gasnya berdarkan asumsi yaitu : Formasi Warukin, kapasitas serapan gasnya adalah 4,5 m 3 /ton Formasi Tanjung, kapasitas serapan gasnya adalah 10,0 m 3 /ton

29 Peta Cekungan di Indonesia

30 Sumberdaya Kandungan Gas Methane (CBG RESOURCES) di Indonesia BASIN PROSPECTIVE AREAS ( ml2 ) CBM RESOURCES ( Tcf ) South Sumatra 7, Barito 6, Kutai 6, Central Sumatra 5, All Basins 30, (Stevens, 2004)

31 Hasil Pengukuran Sorption Isoterm Gas Metana dan parameter lain dari beberapa contoh Batubara Indonesia DAERAH No No. Sample Proximate M VM FC ASH GAS CONTENT DENSITY Rv max % % % % M3/TON f3/ton gr/cm3 % 1 TA TB TC TANJUNG 4 TK TSB TBT OA OB OC OMBILIN 10 KW SP SMS KALIMANTAN TIMUR 13 HPR TM NM KD Sumber Data : Internal dan Kompilasi Database, Neraca Sumber Daya dan Sampel Isoterm PMG

32 Pembagian wilayah kerja dibagi kedalam 4 Blok 1.Blok Tempirak 2.Blok Rantau 3.Blok Satui Kintap 4.Blok Sebamban Uji Petik Wilayah 1.PT. Antang Gunung Meratus, KUD, Karya Lestari dan KUD Penerus Baru 2.Di daerah Marabahan (semburan Gas)

33 Hasil Perhitungan Sumberdaya batubara di wilayah potensi Gas Methan di Cekungan Barito No Nama Blok Jml Lapisan Tebal Rata2 Lapisan Dip Rata2 Kualitas Lap. Batubara cal/gr Sumberdaya Hipotetik ( m) (ton) 1 Tempirak (Formasi Tanjung) Rantau (Formasi Warukin) Satui-Kintap (Formasi Tanjung Blok A (Formasi Tanjung Sebamban Pluran Blok B (Formasi Tanjung) Sebamban Pluran Sebamban (Formasi Warukin) Total Sumber Daya = ton Equivalent = jt ton BATUBARA Sekunder Data : Blok 1 : Internal Blok 2 : Internal dan (PT. Mantimin ; PT. Antang Gunung Meratus) Blok 3 : Internal dan (PT. Arutmin ; PT. Wahana Baratama) Blok 3 : Internal dan (PT. Borneo Indobara ; PT. Arutmin ; Ekasatya Yanatama)

34 Karena Kajian Kandungan Gas Methane tidak melakukan pemboran hanya pengambilan conto dari singkapan yaitu di wilayah PT. Antang Gunung Meratus dan PT. Hasnur Grup; maka untuk mengetahui kandungan gas dalam batubara dilakukan dengan mengambil sampel permukaan dan dianalisa berdasarkan Sorption Isoterm Sorption Isoterm : Kandungan gas yang terserap sebagai fungsi dari tekanan gas bebasnya pada temperatur konstan. mewakili kapasitas serapan atau jumlah maksimum gas yang dapat diikat oleh batubara. Contoh batubara dalam bentuk bubuk halus / gerusan diukur sorption isoterm nya. Sebagian contoh yang sama di analisa secara proximate untuk mengetahui kandungan moisture, abu dan volatile matter nya. Karena gas hanya terserap oleh fraksi organik batubara maka hasil pengukuran sorption isoterm merupakan serapan gas dari batubara murni artinya tidak termasuk kandungan pengotor yang biasanya ada dalam batubara di alam, misalnya lempung dan berbagai jenis mineral matter lainnya.

35 Koreksi nilai nilai kandungan mineral matter dalam batubara yc = 1 - ym dimana ( ym = 1.08 x x sulfur ) Sedangkan kandungan gas (V) dihitung : V = yc x V atau V = (1-ym) x V dimana ( V = kandungan gas bebas mineral matter, dari pengukuran sorption isoterm ) Penghitungan Perkiraan Jumlah Gas Insitu (Gas In Place) dari lapisan batubara G = ρb x h x V x A ; dimana G = Kandungan Gas In Place (SCF-standart cubic feet atau m3) ρb = bulk density dari batubara (gr/cm3) h = tebal batubara (feet atau m) V = (1-ym-M) x V = kandungan gas batubara per satuan berat didapat dari pengukuran sorption isoterm setelah dikoreksi dengan kandungan abu (ym) dan moisturenya (M) dalam scf/ton atau m3/ton A = Luas area yang potensial mengandung CBG (m2)

36 Karena conto hasil uji petik belum dianalisa, kandungan gasnya berdasarkan asumsi yaitu : Formasi Warukin, sub-bituminous (Ro %) kapasitas serapan gasnya adalah 4,5 m 3 /ton Formasi Tanjung, high volatile bituminus (Ro 0.6 1%) kapasitas serapan gasnya adalah 10,0 m 3 /ton

37 Hasil Perhitungan Kandungan Gas di wilayah potensi Gas Methan di Cekungan Barito No Nama Blok Kualitas Lap. Batubara cal/gr Tebal Rata2 Lapisan Sumberdaya Hipotetik ( m) (ton) Kandungan Gas (m 3 ) 1 Tempirak (Formasi Tanjung) ,584,142 2 Rantau (Formasi Warukin) ,227,970 3 Satui-Kintap (Formasi Tanjung ,106,505 Blok A (Formasi Tanjung Sebamban Pluran ,695,660 4 Blok B (Formasi Tanjung) Sebamban Pluran ,172,446 Sebamban (Formasi Warukin) ,279,999 1 Total Kandungan Gas = m 3 Equivalent = jt m 3 GAS 2 3 Sumber Data : Analisa Kajian dan Asumsi Sekunder Lateral 4

38 HASIL UJI PETIK DAN PENGAMBILAN CONTO DI LOKASI SEMBURAN GAS DI DESA KOLAM KANAN, KECAMATAN BARAMBAI KABUPATEN BARITO KUALA, KALIMANTAN SELATAN

39 KRONOLOGIS KEJADIAN Lokasi semburan terletak di halaman warga transmigran Merupakan bekas lubang sumur bor air, yang dibuat secara manual (sumur pantek) Kedalaman sumur lk. 138 m (23 6m) Juru bor mencapai lapisan pasir yang diduga sebuah lapisan aquifer pada kedalaman 135 m dan melakukan flushing sebelum terjadi semburan gas dan lumpur hingga ketinggian dua kali pohon kelapa di dekat lubang. Diameter lubang sama dengan casing yang telah terpasang yaitu 1,5 inchi (sekitar 3,75 cm) Lubang kepundan mempuyai diameter sekitar 3 m. Lingkaran luar sekitar 5 m. Lumpur masih bergolak dengan sangat aktif di dalam kepundan, tinggi pancaran kadang kadang hingga 1,5 m, tetapi tidak menunjukkan penambahan yang berarti Diatas lubang kepundan terlihat bayang bayang uap seperti uap bensin, tetapi tidak terlihat dan tidak berbau keras. Kadang kadang hanya berbau uap seperti gas dalam tambang batubara Gas tidak beracun, karena tidak berakibat apa apa saat tim berada`sekitar 1m dari lubang kepundan. Hasil analisa gas sekitar lubang (sampel diambil 10m dari lubang kepundan) masih dibawah batas ambang membahayakan makhluk hidup (BAPELKES)

40

41 Hasil pengukurannya dapat dilihat berikut ini : NO = 12,169 mg/m3 (bts.ambang ; 400 mg/m3 1 jam) SO = 28,3370 mg/m3 (bts.ambang ; 365 mg/m3 24 jam) CO = 568,194 mg/m3 (bts.ambang ; mg/m3 24 jam) H 2 S = 0,006 ppm (bts.ambang ; 0,02 ppm) NH 3 = 0,266 ppm (bts.ambang ; 2,00 ppm) *) sumber BAPELKES Tumbuhan sekitar masih tidak layu atau mati. Hanya pohon kelapa terdekat yang agak layu karena tertiup lumpur saat semburan pertama terjadi. Getaran masih terasa radius 5-10 meter dari lubang. Saat ini lokasi sudah di beri pelindung tanggul pasir (50 m x 100 m) dan saluran penyalur untuk mengantisipasi luapan lumpur. Kondisi fisik lainya adalah sebagai berikut : Suhu Material Lumpur : 27 o C (radius 5 meter) : 29.8 o C (radius 20 meter) Ambient : Humidity : 64% Suhu : o C Barometer : inhg Altitude : 26 meter (GPS ref) Energi Fosil

42 PENGAMBILAN SAMPEL GAS Gas diperangkap dengan kantong plastik diambil sedekat mungkin dengan lubang kepundan Kemudian gas dimasukkan dalam 2 buah canister kedap udara yang telah disediakan Contoh lumpur juga diambil dari sekitar kepundan. Pengambilan contoh dilakukan pada jam tanggal 25 November 2006 Contoh gas dan lumpur dikirim ke laboratorium untuk pemeriksaan komposisi gas Lumpur akan dianalisa kandungan organik, jenis partikulate, dan kandungan senyawa cairnya untuk memastikan bahwa gas berasal dari formasi bukan dari poket gas disekitar lobang

43 Hasil Pemeriksaan Kandungan Gas Hasil analisa gas methane oleh Tim PT. Arutmin pada tanggal 26 November 2006 menunjukan komposisi gas di udara sbb: CH 4 : 26,6 % CO : 9 ppm O 2 : 19,1 % H 2 S : 0 Hasil analisa gas berdasarkan laboratorium : ID-01 ID-02 Satuan CH 4 11,03 22,20 % CO 2 0,75 0,45 % N 2 88,2 77,35 % Sumber Data : Analisa GC Laboratorium (Kerjasama PMG dan Lemigas)

44 Gas Composition Analisis (GC Analysis)

45 Pusat Semburan Gas - Barambai

46 Central Point Sumur Gas Barambai

47 Persiapan Penangkapan Semburan Gas

48 Energi Fosil TIM BITUMEN (CBG) KALIMANTAN TIMUR & KALIMANTAN SELATAN, 2006