BAB I PENDAHULUAN. seluruh negara di dunia. Ini terbukti dengan semakin meningkatnya angka konsumsi

Transkripsi

1 1 BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Dewasa ini kebutuhan akan minyak dan gas bumi adalah vital bagi hampir seluruh negara di dunia. Ini terbukti dengan semakin meningkatnya angka konsumsi komoditas tersebut seiring bertambahnya populasi penduduk. Agar dapat mengimbangi antara konsumsi yang semakin meningkat dengan produksi yang semakin menurun, diperlukan langkah eksplorasi baru ataupun evaluasi kembali lapangan minyak dan gas bumi untuk menambah angka cadangan hidrokarbon yang nantinya dapat diproduksi. Kegiatan eksplorasi minyak dan gas bumi didasarkan pada unsur-unsur utama sistem petroleum, yaitu batuan induk, reservoar, batuan penyekat, batuan penutup, dan proses-proses yang meliputi pembentukan jebakan, dan pembentukanmigrasi-akumulasi petroleum. Semua unsur-unsur dan proses-proses tersebut harus hadir agar petroleum dapat terakumulasi (Magoon & Dow, 1994). Sebagai salah satu unsur utama dalam sistem petroleum, batuan induk memegang peranan penting yang menentukan kehadiran dan kelangsungan petroleum di dalam cekungan. Analisis batuan induk sebagai unsur sistem petroleum salah satunya adalah analisis tingkat kematangan pada tatanan geologinya dalam cekungan. Cekungan Jawa Timur Utara merupakan salah satu cekungan penghasil petroleum paling produktif di Indonesia. Tercatat sekitar barel minyak

2 2 telah diproduksi selama lebih dari 70 tahun di cekungan ini (Soetantri et al., 1973). Namun dari seluruh sumur-sumur yang telah dibor di bagian onshore cekungan ini, hanya sekitar 65% dari jumlah sumur yang menunjukan kehadiran petroleum. Analisis batuan induk merupakan salah satu faktor risiko kunci pada suatu sistem petroleum, yaitu faktor pengisian (charge) petroleum (Gambar 1.1). Metode pemodelan cekungan dapat memberikan informasi terkait faktor pengisian petroleum ini, yaitu pada aspek pembentukan dan migrasi petroleum dari batuan induk di daerah penelitian yang terletak di Cekungan Jawa Timur bagian Onshore. Gambar 1.1. Faktor pengisian (charge) merupakan salah satu faktor risiko kunci dari suatu sistem petroleum (Hantschel & Kauerauf, 2009) I.2. Rumusan Masalah Rumusan masalah dari Tugas Akhir ini meliputi: 1. Bagaimana geokimia batuan induk di daerah penelitian? 2. Bagaimana tingkat kematangan batuan induk di daerah penelitian?

3 3 3. Bagaimana persebaran kematangan batuan induk di daerah penelitian? Apabila telah memasuki tahap ekspulsi, bagaimana migrasi hidrokarbon potensialnya? I.3. Maksud dan Tujuan Maksud dari Tugas Akhir ini adalah menganalisis geokimia batuan induk pada cekungan Jawa Timur Utara bagian onshore. Adapun tujuan yang ingin dicapai yaitu: 1. Mengetahui geokimia batuan induk di daerah penelitian. 2. Mengetahui tingkat kematangan batuan induk di daerah penelitian. 3. Mengetahui persebaran kematangan batuan induk dan migrasi hidrokarbon potensial. I.4. Lokasi Penelitian Lokasi penelitian berada pada salah satu wilayah operasional PT PERTAMINA EP Regional Jawa. Objek penelitian ini adalah lapangan NSP yang termasuk ke dalam Cekungan Jawa Timur Utara bagian onshore. Lokasi Lapangan NSP terletak pada bagian ujung barat Cekungan Jawa Timur Utara (Gambar 1.2). Lapangan ini secara administratif terletak pada tiga daerah administratif, yaitu Sragen, Purwodadi, dan Rembang seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.2.

4 4 Gambar 1.2. Lokasi Penelitian Lapangan NSP Cekungan Jawa Timur Utara bagian onshore. Daerah penelitian berada di bagian barat cekungan (Modifikasi Satyana & Purwaningsih, 2003) I.5. Batasan Masalah Untuk memfokuskan pembahasan, Tugas Akhir ini hanya akan membahas topik mengenai: 1. Pembagian satuan stratigrafi menggunakan konsep stratigrafi sikuen. Analisis stratigrafi sikuen dilakukan pada lima (5) sumur, yaitu N, E1, E2,W1, dan W2. 2. Penentuan geokimia batuan induk ekuivalen Formasi Tuban di daerah penelitian menggunakan dua (2) analisis, yaitu kuantitas material organik dan kualitas material organik berdasarkan data geokimia lima (5) sumur, yaitu sumur N, E1, E2, W1, dan W2. 3. Analisis tingkat kematangan batuan induk dengan pemodelan cekungan 1D (burial history model) menggunakan perangkat lunak Petromod berdasarkan

5 5 data lima (5) sumur penelitian, seperti data geokimia, geologi regional, dan interpretasi sikuen stratigrafi sumur. 4. Analisis persebaran kematangan batuan induk berdasarkan pemodelan cekungan 2D menggunakan perangkat lunak Petromod. Model cekungan 2D dibuat berdasarkan data tiga (3) sumur penelitian, yaitu sumur N, E1, dan E2. Data sumur yang digunakan meliputi data input pemodelan cekungan 1D ditambah hasil interpretasi satu (1) lintasan seismik 2D yang melalui sumur N, E1, dan E2. Analisis migrasi petroleum didasarkan pada model cekungan 2D yang telah dibuat. I.6. Peneliti Terdahulu Cekungan Jawa Timur Utara (North East Java Basin) merupakan salah satu cekungan matang (mature) di Indonesia dan telah dikembangkan untuk produksi minyak dan gas bumi sejak masa Perang Dunia II. Telah banyak dilakukan penelitian di Cekungan Jawa Timur Utara yang berupa penelitian geologi regional maupun sistem petroleum pada cekungan ini. Beberapa penelitian terdahulu di daerah ini diantaranya sebagai berikut. 1. Soetantri et al., (1973) Soetantri et al., (1973) membahas stratigrafi dan pola struktur pada tiga lapangan minyak, yaitu pada Cepu Western Oilfield Area, Kujung Area, dan Surabaya Eastern Oilfield Area. Stratigrafi lapangan minyak yang diteliti menunjukan ketidakselarasan (unconformity) penting pada akhir Pliosen. Masa istirahat ini diikuti perlipatan, pengangkatan, dan erosi. Banyak terdapat jebakan (trap), sebagian besar menunjukan pola antiklin memanjang, tersesarkan pada salah

6 6 satu sayap. Minyak dihasilkan dari horison dangkal. Pengisian jebakan oleh minyak tergolong buruk (hanya sekitar 10% area tertutup yang terisi hidrokarbon). Pengisian yang buruk ini kemungkinan dikontrol oleh waktu penjebakan minyak. 2. Situmorang et al., (1976) Situmorang et al., (1976) membahas tektonik sesar beranjak (wrench fault) dan aspek akumulasi hidrokarbon di Jawa. Terdapat tiga orde wrench yang diketahui di Jawa. Orde ketiga terletak utamanya di Jawa Timur Utara, terkait lateral wrench fold orde ketiga. Orde ketiga ini umumnya cenderung berpola en echelon. Tampaknya Jawa telah terfragmentasi menjadi tiga blok utama oleh sesar beranjak orde pertama. Distribusi hidrokarbon tampaknya dipengaruhi oleh fragmentasi Pulau Jawa. Struktur berisi hidrokarbon paling produktif di Cekungan Jawa Timur Utara terbatas hanya terkait dengan lipatan en echelon. 3. Robinson (1987) Robinson (1987) memberikan gambaran tipe batuan induk di Indonesia, yang terdiri dari batuan induk tipe deep lacustrine, fluvio-deltaic, dan marine. Pada tulisannya dikatakan bahwa batuan induk di laut Jawa Timur tergolong tipe fluviodeltaic, yaitu batubara dan serpih Kujung III berumur Oligosen. 4. Soeparyono & Lennox (1989) Soeparyono & Lennox (1989) membahas perkembangan struktur jebakan hidrokarbon di Lapangan Minyak Cepu, Jawa Timur. Jebakan struktur dominan berupa antiklin. Terdapat perbedaan gaya struktur di barat dan timur lapangan. Lapangan Nglobo-Semanggi memiliki struktur terlibat batuan dasar (basement)

7 7 dimana lapangan ini berstruktur terpisah (Lowell 1979) dalam Soeparyono & Lennox (1989). Sesar beranjak muncul sebagai faktor minor pada perkembangan struktur Tambakromo-Kawengan yang sangat penting pada pembentukan struktur Nglobo-Semanggi. Lapangan Nglobo-Semanggi dicirikan kehadiran flower structure pada kedalaman 5-6 km, dan di permukaan tampak berpola lipatan en echelon. Lapangan Kawengan utamanya dicirikan oleh lipatan asimetrik yang terbentuk diatas sesar naik listrik pada kedalaman 1,5-2 km. Lapangan Cepu mengandung struktur beranjak dan kompresional yang membentuk jebakan hidrokarbon. Struktur ini mungkin mencerminkan gaya transpressional dengan subduksi miring pada palung Jawa selama Neogen hingga Pleistosen. 5. ten Haven & Schiefelbein (1995) ten Haven & Schiefelbein (1995) membahas sistem petroleum Indonesia. Berdasarkan interpretasi data geokimia dari 200 sampel minyak yang diambil dari 19 cekungan di Indonesia telah membawa pada identifikasi beberapa sistem petroleum. Jawa Timur Utara tergolong pada sistem petroleum asal darat dan lakustrin. 6. Satyana & Purwaningsih (2003) Satyana & Purwaningsih (2003) membahas pengelompokan minyak, tipe gas, dam trend habitat hidrokarbon Cekungan Jawa Timur Utara. Hasil penelitian tersebut menunjukan bahwa berdasarkan studi geokimia dari sebagian besar sampel minyak berasal dari fasies asal darat suboksik hingga darat oksik sampai laut marginal. Formasi Ngimbang Eosen Tengah, Kujung Bawah Oligosen Akhir, dan

8 8 serpih/batubara Tuban Bawah Miosen Awal berperan sebagai batuan induk dari minyak.. Minyak dihasilkan dari tingkat kematangan sedang (medium). Serpih dari Formasi Tuban memiliki nilai TOC yang relatif tinggi di daerah cekungan bagian utara dan selatan tepi paparan. Di Central Deep, serpih Formasi Tuban memiliki kandungan TOC yang cukup sebagai batuan sumber. Di sumur JS 33A-1, mengandung batulempung Tuban dengan kadar TOC mencapai 2,25%. Di sumur Camplong-1 Pulau Madura, nilai TOC mencapai 2,45%. Terdapat empat trend habitat hidrokarbon, yaitu Ngimbang, Kujung, Ngrayong, dan Tawun-Mundu (Gambar 1.3). Keempat trend ini dievaluasi berdasarkan kerangka tektonik, rezim sedimentasi, dan kehadiran minyak serta gas. Potensi hidrokarbon masa mendatang di Jawa Timur kemungkinan berada pada trend ini. Gambar 1.3. Peta yang menunjukan trend habitat minyak dan gas di Cekungan Jawa Timur. Daerah penelitian memiliki trend tipe Ngrayong, yaitu minyak terakumulasi pada batupasir Ngrayong (Satyana & Purwaningsih, 2003).

9 9 Daerah penelitian pada Gambar 1.3 di atas berada pada habitat minyak bertrend Ngrayong. Menurut Satyana & Purwaningsih (2003), hidrokarbon pada trend Ngrayong berhubungan dengan akumulasi di daerah Cepu. Akumulasi ini ditemukan pada batupasir Ngrayong Miosen/Wonocolo. Penemuan minyak pertama pada akhir 1800 dan awal 1900 berasal dari trend ini. Trend ini disebabkan struktur kompresi Mio-Pliosen atau inversi sepanjang Zona Sesar Rembang- Madura-Kangean-Sakala (RMKS). Antiklin tersesarkan atau antiklin dari Cepu menuju Surabaya dan Madura menuju Kangean membentuk lapangan produktif. Sesar merupakan jalur penting bagi migrasi hidrokarbon pada trend ini. Data geokimia dari sampel batuan maupun ekstrak batuan menunjukan bahwa Formasi Tuban memiliki kuantitas material organik tergolong cukup baik (0,81 1,37%) dan kualitas material organik tergolong kerogen Tipe III hingga II/III (HI mghc/gtoc). I.7 Keaslian dan Manfaat Penelitian Penelitian-penelitian yang pernah dilakukan oleh peneliti terdahulu telah membahas geologi regional, sistem petroleum, dan geokimia batuan induk di Cekungan Jawa Timur Utara, meliputi stratigrafi dan pola struktur geologi regional Jawa Timur Utara, klasifikasi batuan induk di Indonesia, struktur wrench fault dan aspek akumulasi hidrokarbon di Jawa, perkembangan struktur jebakan hidrokarbon di Lapangan Cepu, sistem petroleum Indonesia, dan pengelompokan minyak (oil grouping), tipe gas dan trend hidrokarbon di cekungan Jawa Timur Utara (Tabel 1.1).

10 10 Tabel 1.1. Ringkasan Penelitian Terdahulu No Nama Peneliti dan Tahun Penelitian 1 Soetantri et al. (1973) 2 Situmorang et al. (1973) 3 Robinson (1987) 4 Soeparyono & Lennox (1989) Judul Penelitian The Geology of The Oilfields In North East Java Wrench Fault Tectonics and Aspects of Hydrocarbon Accumulation In Java An Overview of Source Rocks and Oils in Indonesia Structural Development of Hydrocarbon Traps in The Cepu Oil Field Northeast Java, Indonesia Objek Penelitian Stratigrafi dan pola struktur pada tiga lapangan minyak, yaitu pada Lapangan Minyak Cepu, Kujung, dan Surabaya. Pola struktur wrench fault di Jawa dan kaitannya dengan aspek akumulasi hidrokarbon Tipe batuan induk berdasarkan analisis 100 data geokimia yang tersebar di sebagian besar cekungan Indonesia, termasuk offshore Cekungan Jawa Timur Utara. Perkembangan struktur jebakan hidrokarbon di Lapangan Minyak Cepu, Jawa Timur berdasarkan interpretasi kembali 18 seismik lokal dan 7 seismik regional. 5 ten Haven & Schiefelbein (1995) The Petroleum Systems of Indonesia Sistem petroleum Indonesia, berdasarkan interpretasi data geokimia dari 200 sampel minyak yang diambil dari 19 cekungan di Indonesia. 6 Satyana & Purwaningsih (2003) Geochemistry Of The East Java Basin: New Observations On Oil Grouping, Genetic Gas Types And Trends Of Hydrocarbon Habitats Pengelompokan minyak (oil grouping), tipe gas, dam trend habitat hidrokarbon Cekungan Jawa Timur Utara berdasarkan studi geokimia

11 11 Untuk penelitian mengenai tingkat kematangan batuan induk dan penyebarannya berdasarkan pemodelan cekungan 1D dan 2D di Lapangan NSP, belum ditemukan publikasi terkait hingga saat penelitian ini dibuat. Dengan demikian, penulis meyakinkan bahwa penelitian penulis yang berjudul Tingkat Kematangan Batuan Induk Ekuivalen Formasi Tuban Berdasarkan Pemodelan Cekungan 1D dan 2D di Lapangan NSP, Cekungan Jawa Timur Utara Bagian Onshore merupakan penelitian baru yang belum diteliti oleh peneliti-peneliti terdahulu dan dapat dipertanggungjawabkan keasliannya. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan wawasan kepada pembaca mengenai analisis tingkat kematangan batuan induk menggunakan pemodelan cekungan 1D dan 2D, berdasarkan pendekatan evolusi termal cekungan. Metode analisis tingkat kematangan batuan induk di daerah penelitian yang ada pada publikasi saat ini menggunakan metode rock-eval pyrolisis dan biomarker tanpa integrasi data seismik. Penggunaan data seismik dapat memberikan visualisasi kondisi bawah permukaan cekungan. Dengan adanya penelitian tingkat kematangan batuan induk dengan pendekatan pemodelan cekungan secara 1D dan 2D ini diharapkan tingkat kematangan batuan induk dan penyebarannya secara lateral dapat diketahui. Bagi industri minyak dan gas, analisis kematangan batuan induk dengan pemodelan ini dapat memberikan informasi mengenai tingkat kematangan batuan induk ekuivalen Formasi Tuban, termasuk aspek migrasi petroleum sebagai salah satu unsur sistem petroleum di Cekungan Jawa Timur Utara.