1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Cekungan Jawa Timur merupakan salah satu cekungan minyak yang produktif di Indonesia. Dari berbagai penelitian sebelumnya, diketahui melalui studi geokimia minyak dan gas secara regional dari sekitar 100 sumur serta rembesan minyak bahwa minyak-minyak pada cekungan ini dihasilkan oleh batuan induk dengan fasies asal darat hingga tepi laut dengan kondisi sub-oksik hingga oksik (Satyana dan Purwaningsih, 2003). Adapun dari analisis fasies asalnya, didapat indikasi bahwa beberapa kemungkinan batuan induk penggenerasi minyak di Cekungan Jawa Timur, diantaranya adalah serpih dan batubara dari Formasi Ngimbang berumur Eosen, Formasi Kujung bagian bawah berumur Oligosen Miosen, dan Formasi Tuban bagian bawah berumur Miosen Awal (Satyana dan Purwaningsih, 2003). Namun, dari penelitian geokimia terkini pada Cekungan Jawa Timur bagian utara diyakini bahwa selain batuan induk berumur Kenozoikum, terdapat batuan induk berumur Kapur yang menjadi indikasi bahwa eksplorasi Mesozoikum kemungkinan dapat dikembangkan di cekungan ini (Sutanto dkk., 2015). Oleh karena itu, dilakukan penelitian geokimia yang lebih merinci pada area Blok Tuban dengan studi kasus dari sampel minyak antara Lapangan Edelweiss dan Lapangan Crisan untuk dapat mengetahui karakteristik famili minyak-minyak tersebut. Selanjutnya, minyak-minyak itu akan dikorelasikan dengan beberapa kandidat batuan induk penggenerasinya, seperti serpih dan batubara Formasi Ngimbang, Formasi Kujung, Formasi Tuban, Formasi Wonocolo, serta Formasi Ngrayong. Pengetahuan secara lebih jelas terhadap famili minyak dan batuan induk penggenerasinya akan dapat memberikan pemahaman yang baik mengenai sistem petroleum yang ada di Cekungan Jawa Timur. Hal ini akan menjadikan analisis sistem petroleum untuk kepentingan eksplorasi juga dapat dilakukan lebih baik, serta dapat diketahui potensi minyak dan gas bumi sesungguhnya dari cekungan itu sendiri.
2 Proses penelitian ini dilakukan untuk melakukan optimalisasi studi tentang proses pembentukan hidrokarbon yang tidak hanya dilakukan pada daerah frontier saja, melainkan juga pada daerah yang sudah produktif menghasilkan hidrokarbon untuk dapat dicari alternatif-alternatif prospek eksplorasi lainnya. Oleh karena itu, dilakukan analisis geokimia terhadap famili minyak untuk mengetahui genesis dari minyak bumi yang dihasilkan melalui korelasi minyak dengan minyak, dan korelasi minyak dengan batuan induk, sekaligus menganalisis karakteristik batuan induk untuk mengevaluasi sumber potensi hidrokarbon meliputi kualitas, kuantitas, dan kematangan dari batuan induk terbukti penggenerasi minyakminyak di Cekungan Jawa Timur. Selain itu, analisis geokimia minyak dan batuan induk yang belum dilakukan secara detail pada lapangan minyak Joint Operating Body Pertamina PetroChina East Java (JOB PPEJ), Cekungan Jawa Timur juga menjadi salah satu latar belakang penulis dalam melaksanakan penelitian ini. Pada pelaksanaannya, akan timbul permasalahan-permasalahan yang akan dijawab melalui penelitian geokimia ini guna membuktikan konsep-konsep pengetahuan mengenai generasi minyak yang berkaitan dengan batuan induk penggenerasinya pada Cekungan Jawa Timur. I.2 Permasalahan Permasalahan-permasalahan yang akan diselesaikan dalam penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana karakteristik famili dan korelasi minyak pada daerah penelitian? 2. Bagaimana korelasi antara sampel minyak dengan batuan dari berbagai formasi yang menyusun Cekungan Jawa Timur? 3. Apakah benar batuan induk Cekungan Jawa Timur berasal dari Formasi Ngimbang seperti pengetahuan regional? Ataukah terdapat kemungkinan lebih dari satu batuan induk yang aktif pada daerah penelitian (multiple petroleum system)?
3 4. Bagaimana kualitas, kuantitas, dan kematangan material organik dari batuan induk terbukti penggenerasi minyak di daerah penelitian? I.3 Maksud dan Tujuan Pelaksanaan penelitian ini dimaksudkan untuk memperoleh data biomarker, isotop karbon-13, TOC, rock eval pyrolisis (RE), dan reflektansi vitrinit (Ro) dalam melakukan kajian dan analisis geokimia mengenai korelasi minyak dengan minyak, korelasi minyak dengan batuan induk, dan evaluasi potensi batuan induk terbukti pada daerah penelitian. Adapun tujuan dari pelaksanaan penelitian tugas akhir ini, sebagai berikut: 1. Mengetahui kesamaan atau perbedaan karakteristik famili minyak di Lapangan Edelweiss dan Lapangan Crisan (korelasi minyak dengan minyak), berdasarkan data biomarker dan isotop karbon-13. 2. Mengetahui batuan induk yang menghasilkan minyak di Lapangan Edelweiss dan Lapangan Crisan (korelasi minyak dengan batuan induk), berdasarkan data biomarker dan isotop karbon-13. 3. Mengetahui kualitas, kuantitas, dan kematangan batuan induk terbukti penggenerasi minyak Lapangan Edelweiss dan Lapangan Crisan, berdasarkan data TOC, RE, dan reflektansi vitrinit. I.4 Ruang Lingkup Penelitian Lokasi penelitian berada pada area Blok Tuban yang dimiliki oleh Joint Operationg Body Pertamina PetroChina East Java (JOB PPEJ), dengan kantor pusat bertempat di Menara Kuningan, Jakarta Selatan. Objek dari penelitian tugas akhir ini adalah data geokimia minyak dan batuan sebagai bahan untuk melakukan korelasi minyak dan minyak, korelasi minyak dan batuan induk, serta evaluasi potensi batuan induk terbukti. Sampel-sampel minyak berasal dari Lapangan Edelweiss dan Lapangan Crisan di Cekungan Jawa Timur yang diambil dari Sumur Edelweiss-1, Edelweiss-2, Crisan-1 Reservoir Ledok, dan Crisan-1 Reservoir Tuban. Adapun sampel batuan induk berasal dari Formasi Ngimbang,
4 Formasi Kujung, Formasi Wonocolo, dan Formasi Ngrayong yang berasal dari Sumur Dandelion-1, Tulip-1, dan Flamboyan-1. Gambar 1.1 Lokasi Penelitian di Cekungan Jawa Timur (Geological Well Report JOB PPEJ, 2012). I.5 Waktu Penelitian Penelitian tugas akhir dilaksanakan pada bulan Maret hingga April 2017. Kegiatan dan waktu penelitian selama pelaksanaan Tugas Akhir dimulai dengan melakukan studi literatur mengenai geologi regional dan stratigrafi regional dari daerah penelitian pada minggu pertama bulan Maret 2017. Dilanjutkan dengan proses akuisisi data pada minggu kedua, dan proses pengolahan data dilaksanakan selama dua minggu terakhir bulan Maret 2017. Selanjutnya, pada dua minggu awal bulan April 2017 dilakukan analisis dan interpretasi terhadap data-data yang sebelumnya telah diakuisisi dan diolah untuk keperluan korelasi geokimia. Pada minggu ketiga dan keempat April 2017 dilakukan pembuatan dan penyusunan laporan Tugas Akhir. Kemudian, pada hari terakhir di bulan April 2017 dilaksanakan presentasi dari penelitian tugas akhir.
5 Tabel 1.1 Waktu Penelitian Tugas Akhir di JOB PPEJ. Aktivitas Maret April 1 2 3 4 1 2 3 4 Studi Literatur Akuisisi Data Pengolahan Data Analisis dan Interpretasi Data Pembuatan Laporan Presentasi Akhir I.6 Manfaat Penelitian Penelitian dari tugas akhir ini berguna untuk pihak-pihak, seperti di bawah ini: 1. Penulis Penelitian ini berguna untuk menjadi data utama penulis selama proses analisis geokimia untuk korelasi minyak dengan minyak, korelasi minyak dengan batuan induk, serta evaluasi potensi kualitas, kuantitas, dan kematangan batuan induk dari daerah penelitian yang termasuk dalam wilayah Cekungan Jawa Timur. 2. Joint Operating Body Pertamina PetroChina East Java Penelitian ini berguna untuk mengetahui sistem petroleum daerah penelitian yang menjadi salah satu lapangan produksi di Cekungan Jawa Timur. Selain itu, dengan mengetahui sistem petroleum di daerah penelitian terdiri dari satu batuan induk atau lebih dapat menjadi landasan pelaksanaan eksplorasi lanjut bagi perusahaan. 3. Masyarakat Memberikan wawasan terutama mengenai analisis geokimia hidrokarbon melalui sistematika korelasi minyak dengan minyak, korelasi minyak dengan batuan induk, dan evaluasi potensi batuan induk dalam proses eksplorasi minyak dan gas bumi di Indonesia.
6 I.7 Penelitian Terdahulu Penelitian-penelitian sebelumnya telah banyak dilakukan di Cekungan Jawa Timur. Namun, untuk daerah penelitian ini sendiri masih cukup terbatas adanya penelitian terdahulu yang telah dilakukan, terutama yang berkaitan dengan korelasi geokimia dan evaluasi batuan induknya. Adapun penelitian terdahulu, diantaranya ialah: 1. Satyana, A.H., dan Purwaningsih, M.E.M., 2003, Geochemistry and Habitat of Oil and Gas in the East Java Basin: Regional Evaluation and New Observations, in Proceedings of 31 st Annual Conference Indonesian Association of Geologists (IAGI). Penelitian ini menjelaskan mengenai studi geokimia yang dilakukan secara regional terhadap sampel minyak dan gas di Cekungan Jawa Timur. Sehingga didapatkan hasil mengenai minyak yang berasal dari offshore pada Cekungan Jawa Timur berasal dari batuan induk yang memiliki lingkungan lebih darat dibandingkan dengan wilayah onshore. Adapun mengenai gas, ditemukan tiga tipe gas berupa termogenik, biogenik, dan campuran. Selain itu juga dilakukan evaluasi terhadap gas CO 2 yang menunjukkan bahwa peningkatan CO 2 berarosiasi dengan degradasi termal pada karbonat Formasi Kujung. 2. Satyana, A.H., dan Purwaningsih, M.E.M., 2003, Geochemistry of the East Java Basin: New Observations On Oil Grouping, Genetic Gas Types and Trends Of Hydrocarbon Habitats, in Proceedings of the Indonesian Petroleum Association, 29 th Annual Convention & Exhibition. Penelitian ini bertujuan untuk memahami geokimia regional dari minyak dan gas serta karakteristik asalnya pada Cekungan Jawa Timur. Studi ini meliputi analisis geokimia minyak untuk menjelaskan proses terjadinya minyak, analisis properti fisik minyak, karakterisasi famili minyak (oil grouping), identifikasi asal batuan dan fasies batuan asal. Adapun terhadap sampel gas, dilakukan juga analisis mengenai proses terbentuknya gas, analisis properti terhadap gas termogenik, biogenik, dan campuran keduanya.
7 3. Sutanto dkk., 2015, Mesozoic Source Rocks in Northeast Java Basin, Indonesia: Evidence from Biomarkers and New Exploration Opportunities, in Proceedings of the Indonesian Petroleum Association, 39 th Annual Convention & Exhibition. Penelitian ini menjelaskan mengenai kemungkinan potensi hidrokarbon di Cekungan Jawa Timur Utara dengan umur yang lebih tua dari Kenozoik menggunakan analisis biomarker. Studi ini mengintergrasikan konsep mengenai evolusi tektonik dan petroleum geokimia dengan mengambil sampel minyak dari area Sepanjang yang dianalisis laboratorium dengan metode GC dan GC-MS. Namun, studi ini masih terbatas dengan hanya menggunakan biomarker triterpana dan sterana, yang tidak dapat memberikan determinasi mengenai lingkungan pengendapan dengan akurat. Sehingga masih perlu dilakukan analisis karbon isotop untuk validasi lebih lanjut. 4. Matthews, S.J., dan Bransden, P.J.E., 1995, Late Cretaceous and Cenozoic Tectono-Stratigraphic Development of the East Java Sea Basin, Indonesia: Marine and Petroleum Geology, v. 12, p. 499-510. Penelitian ini mengenai observasi stratigrafi dari data sumur dan seismik, observasi struktur dari data seismik, serta interpretasi struktur dan stratigrafi Cekungan Jawa Timur. Dari penelitian ini diketahui bahwa terjadi tiga megasikuen yang membentuk cekungan ini. 5. Nugraha, Harya Dwi dkk., 2016, Ngimbang Clastics Play in the East Java Basin: New Insight and Concepts for North Madura Platform. Petronas Carigali Indonesia and Petronas Exploration International. Penelitian ini menjelaskan mengenai tectonostratigraphic framework pada Cekungan Jawa Timur yang terbagi menjadi empat megasikuen berupa pre-rift, syn-rift, post-rift, dan inversi. Selain itu, pada penelitian ini juga menjelaskan mengenai jalur utama dari Ngimbang clastics play pada north Madura Platform dan peta CSR.