BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian Syarat terdapatnya hidrokarbon pada suatu daerah eksplorasi adalah adanya petroleum system yang terdiri dari 5 komponen yaitu: batuan induk, batuan reservoar, batuan tudung, trap dan migrasi. Reservoar pada daerah penelitian tersusun oleh batuan karbonat yang memiliki karakter heterogen. Heterogenitas pada reservoar batuan karbonat mengakibatkan suatu interval reservoar karbonat dapat memiliki parameter petrofisika yang berlainan. Parameter tersebut sangat mempengaruhi hasil evaluasi kandungan hidrokarbon. Porositas (Ф), eksponen sementasi (m), tortuosity factor (a), eksponen saturasi (n) serta resistivitas air formasi (Rw) adalah parameter yang berpengaruh signifikan terhadap saturasi fluida (Asquith,1985). Eksponen sementasi (m) tersebut sangat dipengaruhi oleh tipe pori yang berkembang pada batuan reservoar. Porositas (Ф) adalah nilai pori dalam batuan. Eksponen sementasi (m) atau faktor sementasi adalah angka yang menunjukkan tingkat sementasi suatu batuan dimana semakin batuan tersementasi maka nilai (m) akan semakin tinggi. Tortuosity factor (a) adalah faktor kelengkungan pori batuan. Eksponen saturasi (n) yang merupakan faktor saturasi sangat dipengaruhi oleh resistivitas fluida dan batuan. Resistivitas air formasi (Rw) adalah parameter yang berpengaruh signifikan terhadap perhitungan saturasi fluida (Asquith,1985). 1
2 Formasi Baturaja yang tersusun oleh batuan karbonat merupakan objek penelitian yang terletak di Lapangan MZ (nama samaran) Cekungan Jawa Barat Utara. Lapangan ini sedang dieksploitasi dan akan ditingkatkan jumlah produksinya oleh Pertamina EP melalui sumur eksplorasi maupun sumur pengembangan dengan target reservoar berupa batuan karbonat Formasi Baturaja. Sumur NM-1 merupakan salah satu sumur produksi yang berada dilapangan MZ. Evaluasi petrofisika yang dilakukan pada sumur NM-1 menggunakan asumsi bahwa Formasi Baturaja adalah 1 interval reservoar dengan nilai parameter petrofisika (a, m dan n) dan rumus untuk menghitung saturasi air (Sw) menggunakan rumus yang sama untuk sepanjang interval tersebut. Hal ini menjadi masalah karena karakter reservoar terutama tipe pori merupakan permasalahan signifikan pada reservoar karbonat yang memiliki karakter reservoar heterogen. Permahaman makna eksponen sementasi (m), eksponen saturasi (n) dan tortuosity factor (a) menjadi penting karena sangat berpengaruh terhadap perhitungan saturasi fluida. Penentuan saturasi air secara detail pada reservoar batuan karbonat Formasi Baturaja di sumur NM-1 dilakukan untuk memecahkan masalah tersebut berdasarkan data log sumur dan petrografi core. Data core dan petrografi akan memberikan pemahaman terhadap fasies, mineralogi, tipe pori dan diagenesis batuan reservoar, sedangkan data log sumur akan memberikan pemahaman terhadap nilai petrofika di sumur NM-1. Hasil dari analisis data tersebut akan memberikan pemahaman heterogenitas karakter reservoar batuan karbonat pada daerah penelitian dapat diketahui dan menjadi bahan pertimbangan bagi perusahaan dalam menyusun langkah pengembangan berikutnya.
3 Permasalahan ini sangat menarik untuk dikaji dan menjadi dasar untuk diangkat menjadi topik penelitian dalam rangka penyusunan tugas akhir mahasiswa Departemen Teknik Geologi UGM. Berdasarkan uraian di atas penulis memilih judul Penentuan Fasies dan Saturasi Air (Sw) Reservoar Baturaja, Sumur NM-1, Lapangan MZ, Cekungan Jawa Barat Utara untuk dibahas lebih lanjut. 1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, maka dapat dirumuskan beberapa rumusan masalah, yaitu: Bagaimana fasies yang berkembang pada reservoar karbonat Formasi Baturaja Cekungan Jawa Barat Utara? Proses diagenesis apa yang pernah berkembang pada interval Formasi Baturaja? Tipe pori apakah yang yang terbentuk? Berapakah nilai porositas pada interval reservoar? Berapakah nilai a,m, n, dan Rw yang paling tepat untuk perhitungan nilai saturasi air pada reservoar? Rumus Sw apakah yang paling tepat digunakan untuk interval reservoar? 1.3. Maksud dan Tujuan Penelitian Penelitian yang dilakukan di sumur NM-1, Lapangan MZ bermaksud untuk memahami fasies dan sifat petrofisika reservoar karbonat Formasi Baturaja dengan melakukan integrasi data core, petrogafi dan log sumur.
4 Dengan pemahaman sifat petrofisika reservoar karbonat maka penelitian ini bertujuan untuk: 1. Mengetahui fasies batuan karbonat berdasarkan data log sumur dan petrografi core. 2. Menentukan tipe pori, nilai porositas dan menentukan nilai eksponen sementasi (m), eksponen saturasi (n), tortuosity factor (a), resistivitas air (Rw) dan nilai CEC. 3. Mendapatkan nilai saturasi air (Sw) dengan metode Archie, Indonesia, Simandoux, Waxman-Smith dan Dual Water kemudian menentukan saturasi yang paling tepat pada reservoar batuan karbonat Formasi Baturaja di sumur NM-1. 1.4. Lokasi Penelitian Sumur NM-1 terletak di lapangan MZ Sub-Cekungan Ciputat, Cekungan Jawa Barat Utara, yang merupakan bagian dari wilayah kerja Pertamina EP (Gambar 1.1). Lapangan MZ terletak di Kabupaten Bekasi, Propinsi Jawa Barat, berjarak sekitar 30 km ke arah timur kota Jakarta.
5 Gambar 1.1 Lokasi penelitian. Lapangan MZ terletak di Kabupaten Bekasi, Propinsi Jawa Barat, berjarak sekitar 30 km ke arah timur kota Jakarta. 1.5. Batasan Masalah Penulis membatasi bahasan masalah pada hal-hal sebagai berikut: 1. Penentuan sifat petrofika dan saturasi air (Sw) reservoar karbonat Formasi Baturaja hanya dilakukan pada satu sumur NM-1 interval 2014-2280 m, sehingga terdapat keterbatasan informasi mengenai distribusi lateral penyebaran fasies pengendapan dan nilai petrofisika. 2. Data yang digunakan dalam penentuan sifat petrofisika dan saturasi air (Sw) reservoar batuan karbonat di sumur NM-1 terbatas berdasarkan petrografi core yang merupakan data sekunder berupa foto, kemudian peneliti melakukan interpretasi ulang data tersebut sesuai kebutuhan.
6 3. Data data SEM merupakan data sekunder, kemudian dilakukan analisis kembali sesuai dengan kebutuhan penelitian. 4. Perhitungan saturasi air divalidasi dengan data saturasi air dari data core. 1.6. Ruang Lingkup Ruang lingkup penelitian terletak pada analisis penentuan fasies batuan karbonat dengan melihat data core dan data petrografi core yang diintegrasikan dengan data log sumur sehingga didapat perubahan fasies batuan karbonat secara vertikal. Penentuan fasies digunakan untuk mengetahui perubahan lingkungan pengendapan secara vertikal, proses diagenesis dan lingkungan diagenesis yang pernah berkembang pada interval reservoar Formasi Baturaja. Analisis petrofisika batuan dilakukan untuk mengetahui nilai properti reservoar yang didapat dari data.las NM-1 yang divalidasi dengan data RCAL (Routine Core Analysis). Nilai properti yang akan dicari adalah volume shale, porositas, Rw, a, m, n dan CEC selanjutnya nilai properti batuan yang tersebut akan digunakan utuk perhitungan Sw. Perhitungan Sw dilakukan dengan menggunakan beberapa rumus yaitu Archie, Indonesia, Waxman-Smith, Simandoux dan Dual Water lalu dibandingkan dengan Sw dari core sehingga didapatkan rumus Sw yang paling tepat digunakan pada interval reservoar. Hasil analisis fasies, analisis petrofisika dan perhitungan Sw adalah: Pembagian fasies karbonat berdasarkan karakter log dan petrografi core. Proses diagenesis yang terjadi dan lingkungan diagenesis.
7 Hasil analisis petrofisika reservoar. Hasil perhitungan Sw dan rumus Sw yang paling tepat digunakan pada interval reservoar Baturaja. 1.7. Manfaat Penelitian 1. Memberikan pertimbangan bagi perusahaan terhadap rumus perhitungan nilai saturasi air, sehingga perhitungan cadangan hidrokarbon dapat diketahui lebih pasti. 2. Bagi penulis, penelitian ini memberikan pengalaman dasar dalam melakukan penentuan sifat petrofisik reservoar dan saturasi air (Sw), secara khusus dalam melakukan deskripsi petrografi core & sidewall core, dan analisis log sumur di dalam industri perminyakan. 1.8. Penelitian Terdahulu Muliawan (2005) meneliti tentang persebaran porositas batugamping WM Formasi Baturaja di Lapangan Mulia, Cekungan Jawa Barat Utara dengan pendekatan atribut seismik amplitudo RMS dan amplitudo maksimum. Penelitian analisis ini menghasilkan porositas reservoar Formasi Baturaja memiliki tipe pori yang heterogen dan nilai porositas cukup baik berkisar antara 10% - 20%. Setyowiyoto dkk (2007) meneliti tentang hubungan antara porositas dan fasies karbonat terhadap kecepatan gelombang seismik (P-Wave) Formasi Baturaja bagian atas, Cekungan Jawa Barat Utara. Hasil dari penelitian ini adalah terdapat hubungan antara tipe pori dan fasies batuan karbonat terhadap kecepatan
8 gelombang seismik. Fasies batuan karbonat yang terbentuk adalah grainstone, packstone dan wackestone yang berasosiasi dengan mix silisiclastic. Arnasa (2009) menghasilakan bahwa sifat petrofisika reservoar karbonat Y Formasi Baturaja berdasarkan data log sumur dan seismik pada lapangan UBR, Cekungan Jawa Barat Utara, hasil penelitian dari 12 sumur menyebutkan bahwa reservoar karbonat Y memiliki fasies reef bulidup, melampar kesemua arah dengan tebal 12 16 m dan telah mengalami diagenesis berupa dolomitisasi. Nilai porositas reservoar Y berkisar antara 6,6% 15,5 % dan nilai Sw dengan rumus Archie (1942) berkisar 44% 67%. Fadhlirrahman (2011) meyebutkan bahwa Fasies Formasi Baturaja adalah Packstone, Wackestone dan Grainstone yang telah mengalami pelarutan, mikritisasi dan sementasi pada ligkungan diagenesis freshwater phreatric dan marine phreatic. Nilai eksponen sementasi m pada reservoar batuan karbonat, Formasi Baturaja, Cekungan Jawa Barat Bagian Utara 1,41 2,67. Saturasi air dihitung menggunakan persamaan Archie (1942) denga nilai a dan n standar berkisar antara 10%-90%. Pada penelitian ini, pembagian fasies didasarkan kepada sayatan petrografi dan analisis petrofisika meliputi penentuan volume lempung, porositas serta saturasi air. Sebelum melakukan perhitungan saturasi air, terlebih dulu dilakukan perhitungan nilai a, nilai m, nilai n, resistivitas air formasi dan CEC. Saturasi air dihitung menggunakan beberapa persamaan, yaitu persamaan Archie (1942), Indonesia (1971), Simandoux (1963), Waxman-Smith (1968) dan Dual Water (1977).