karakteristik reservoir karbonat
Post on 10-Apr-2016
51 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
2.1.1.2. Batuan Karbonat
Batuan karbonat adalah semua batuan yang terdiri dari garam karbonat.
Batuan karbonat mempunyai keistimewaan dalam cara pembentukannya yaitu
hanya dari larutan, praktis tidak ada sebagai detritus daratan. Organisme sangat
berperan dalam pembentukan batuan karbonat, yaitu sebagai penghasil unsur
CaCo3. Organisme pembentuk batuan karbonat dapat terdiri dari Koral,
Ganggang, Molluska, Bryozoa, Echinodermata, Brachiopoda, Ostracoda,
Porifera dan beberapa jenis organisme lainnya.
A. Koral
Koral merupakan salah satu penyusun utama pada batuan karbonat. Koral
dapat hidup secara soliter maupun secara koloni. Koral yang hidup secara koloni
dicirikan dengan bentuknya yang bercabang, masif , menyerupai rantai dan seperti
jamur. Sedangkan koral yang hidup secara soliter dicirikan dengan bentuk yang
menyerupai tanduk. Kondisi lingkungan yang baik bagi pertumbuhan organisme
koral adalah lingkungan laut dangkal dan beragitasi gelombang.
Gambar 2.1.Bentuk – bentuk Koral. 25)
B. Ganggang
Ganggang merupakan suatu kelompok primitif yang tidak dikenal sistem
organiknya. Jenis ganggang yang banyak dijumpai pada batuan karbonat adalah
ganggang merah, ganggang hijau dan ganggang hijau-biru.
Ganggang merah mempunyai jaringan tubuh yang berupa lembaran tipis
terkadang bercabang, berbentuk bulatan konsentrik ataupun dapat menyerupai
semak. Ganggang merah dapat hidup pada lingkungan yang mempunyai energi
gelombang tinggi, karena ganggang merah mempunyai cara hidup secara
menambatkan dirinya.Ganggang hijau mempunyai cangkang yang berbentuk
tabung dan bercabang rapat, dapat terdiri dari berbagai segmen yang menyerupai
kipas atau melebar seperti daun. Ganggang hijau hanya dapat hidup pada
lingkungan yang tenang dan dangkal. Ganggang hijau berperan sebagai penghasil
lumpur. Ganggang hijau-biru mempunyai cangkang cabang, berbentuk agregat
bulat dengan selubung filamen ataupun berupa kerak. Ganggang hijau-biru
sebagian besar hidup pada lingkungan di belakang terumbu karang (back reef) dan
pada daerah pasang surut.
Gambar 2.2.Jenis – jenis Ganggang pada Batuan Karbonat. 25)
C. Molluska.
Merupakan binatang invertebrata yang mempunyai populasi cukup besar
dan terdapat pada berbagai lingkungan pengendapan laut. Jenis mollusaka yang
penting bagi batuan karbonat adalah Gastropoda dan Pelecypoda. Gastropoda
umunya berbentuk spiral dan tidak mempunyai sistem pembagian kamar.
Cangkangnya terdiri dari aragonit sehingga pada umumnya fosil-fosil yang
ditemukan dalam bentuk cetakan (Mold dan Cast). Apabila cangkang tipis maka
lingkungan pengendapannya laut dalam, sedangkan apabila cangakangnya tebal
dan berukuran maka lingkungan pengendapannya laut dangkalatau pada daerah –
daearah paparan. Pelecypoda merupakan molluska yang mempunyai cangkang
yang berbentuk dua katup (Bivalve), dapat hidup pada berbagai lingklungan laut.
Gambar 2.3.Gastropoda dan Pelecypoda. 25)
D. Foraminifera
Foraminifera merupakan organisme yang terdiri dari sebuah sel dan
mempunyai sejumlah kamar, berbentuk serial, datar, pipih ataupun terputar.
Secara garis besar foraminifera dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu
Foraminifera basar dan Foraminifera kecil. Foraminifera hidup pada lingkungan
laut baik secara plantonik maupun bentonik. Populasi yang terbanyak dijumpai
pada lingkungan laut dangkal, laut terbuka dan pada daerah tropis.
Gambar 2.4.Beberapa Bentuk luar dan sayatan melintang Foraminifera. 25)
E. Bryozoa
Bryopzoa merupakan organisme yang hidup secara koloni dengan populasi
yang sangat banyak. Umumnya Bryozoa mempunyai ukuran yang relatif kecil
dan tipis memiliki bentuk bercabang dan menyerupai jaringan. Bryozoa sering
dijumpai sebagai fosil rombakan pada sedimen – sedimen laut.
F. Echinodermata
Echirodermata merupakan invertebrata yang mempunyai bentuk seperti
bola, silindris, lempeng, duri, bintang dan tangkai. Echirodermata yang penting
untuk penyusun batuan karbonat adalah Echironoid. Echironoid berbentuk seperti
lempeng dan duri, adanya fosil ini menunjukan lingkungan laut terbuka.
Gambar 2.5.Jenis Echinodermata pada Batuan Karbonat. 25)
2.1.1.2.1. Diagenesa Batuan Karbonat
Komposisi dan tekstur batuan karbonat dipengaruhi oleh perubahan yang
terjadi sesudah proses pengendapan berlangsung. Perubahan – perubahan yang
terjadi berlangsung pada tempat asal sedimen (insitu) dalam waktu yang hampir
bersamaan dengan pengendapan batuan itu sendiri. Hal ini menyebabkan sulitnya
mengetahui tekstur dan komposisi batuan karbonat tersebut berasal dari endapan
atau setelah diagenesa berlangsung.
Diagenesa atau proses pembentukan batuan karbonat umumnya dapat
terjadi dengan pelarutan, penyemenan, rekristalin dan penggantian.
a. Proses pelarutan dalam batuan karbonat memerlukan air yang sangat jenuh
dalam jumlah yang besar serta selektivitas terhadap matrik, bentuk butir,
ukuran butir dan sifat kerangka. Hasil pelarutan akan berupa rongga kosong.
b. Penyemenan merupakan pengisian ruang antar butiran rekahan yang sering
terjadi akibat pelarutan. Berdasarkan bentuknya, jenis semen karbonat dibagi
menjadi tipe Drusy, Blocky atau Granular, Jarum (Fibrous dan Rim-Cement)
c. Rekristalisasi terjadi bila ada zat – zat yang terlarut diendapkan kembali
ditempat semula, tanpa merubah komposisinya.
d. Penggantian merupakan proses penggantian mineral, dari mineral satu
menjadi mineral lainnya dan akan merubah komposisi semula. Contoh dari
penggantian antara lain kalsit menjadi dolomi atau kalsit menjadi anhidrit.
Gambar 2.6.Proses Diagenesa pada Batuan Karbonat. 25)
(Modifikasi dari Purser, 1970)
Penguapan air laut akan menjadikan air laut lebih bersifat garam,
sehingga akan mengendapkan kalsium karbonat serta gypsum yang pada akhirnya
akan menambah kadar magnesiumnya seperti yang terjadi di pantai Laut Merah,
Bonaire dan Australia. Air asin ini dengan cepat mengubah endapan kalsium
karbonat menjadi dolomit. Dolomitisasi dapat bertambah dengan adanya sesar
sebagai akibat dari patahan. Di Lapangan Scipio, Michigan dapat terlihat adanya
patahan yang kemudian terdapat rekahan-rekahan disertai dengan munculnya
sesar.
Gambar 2.7.Proses Terjadinya Dolomitisasi. 33)
2.1.1.2.2. Lingkungan Pengendapan Batuan Karbonat
Kalsium (CaCO3) karbonat diendapkan di air laut dimana endapan-
endapan ini terdiri dari kulit kerang, tiram dan binatang ataupun tumbuhan lain
yang kulitnya mengandung kalsium karbonat yang biasanya disebut dengan
exoskeleton. Beberapa binatang khususnya koral membentuk suatu koloni yang
akhirnya akan membentuk suatu terumbu.
Di Pasific selatan banyak terdapat pulau-pulau yang hanya terdiri dari
koral dan endapan detritus. Oleh Charles Darwin dikemukakan bahwa hal ini
terjadi karena proses subsidence. Dimana penurunan permukaan bumi terjadi
sehingga suatu gunung vulkanis yang sudah mati mengalami proses
penenggelaman secara perlahan-lahan. Sedangkan koral dalam pertumbuhannya
dapat mengimbangi kenaikan air laut. Di USA banyak ditemukan reservoir
minyak pada batuan karbonat. Studi tentang lingkungan pengendapan batuan
karbonat sangat bermanfaat. Studi tentang lingkungan pengendapan ini juga
dilakukan pada tempat-tempat lain khususnya di daerah karibia (Cuba, Mexico)
dan Teluk Persia.
Gambar 2.8.Lingkungan Pengendapan Batuan Karbonat. 33)
Batuan karbonat diendapkan pada tiga lingkungan pengedapan yaitu :
shelf, slope dan basin. Pada lingkungan pengendapan shelf ini luas areanya,
kedalaman air dangkal yang biasanya kurang dari 100 ft dan pada umumnya
terendapkan lime mud dan terumbu tiang (patch reef), gypsum dan dolomit.
Pada daerah slope material umumnya adalah gamping pasiran dan blok-
blok atau pecahan terumbu akibat adanya gelombang dan pengendapan di daerah
lerengnya. Terumbu di daerah ini biasanya disebut terumbu talus (talus reef) dan
kadang – kadang merupakan reservoir yang baik.
Daerah basin material yang ditemukan mempunyai butiran yang baik,
biasanya lime mud. Pada umumnya tidak mempunyai permeabilitas yang cukup
untuk memproduksikan bentuk alga yang disebut coccolith. Karena kedalaman air
yang cukup besar maka hanya sedikit terjadi sirkulasi air. Sehingga tidak cukup
oksigen untuk menguraikan zat-zat organik. Akibat zat-zat organik tersebut
terawetkan, sehingga endapan ini menjadi butiran induk hidrokarbon.
2.1.1.2.3. Klasifikasi Batuan Karbonat
Batuan karbonat merupakan batuan reservoir yang sangat penting di
dalam industri perminyakan. Dari 75% daratan yang dibawahi oleh batuan
sedimen, seperlimanya merupakan batuan karbonat. Batuan karbonat dapat
dikelompokkan menjadi empat jenis, yaitu terumbu, dolomit, gamping klastik dan
gamping afanitik .
Gambar 2.9.Klasifikasi Karbonat menurut Dunham (1962). 8)
2.1.1.2.3.1. Terumbu
Terumbu (reef) dapat menjadi suatu batuan reservoir yang baik. Pada
umumnya terumbu terdiri dari kerangka koral, ganggang dan sebagainya yang
tumbuh dalam laut yang jernih, berenergi gelombang yang tinggi dan mengalami
pembersihan sehingga rongga-rongganya menjadi bersih. Di antara kerangka
tersebut juga terdapat fragmen koral, foraminifera dan bioklastik lainnya.
Porositas yang terbentuk terutama berada dalam rongga-rongga bekas binatang
hidup yang biasanya kemudian mengalami penyemenan sehingga porositas
menjadi besar karena adanya pelarutan. Bentuk terumbu koral ini sangat terbatas.
Karena terumbu ini hanya dapat tumbuh pada kondisi tertentu saja.
Pada umumnya reservoir jenis terumbu ini dapat dibagi menjadi dua,
yaitu terumbu yang bersifat fringing dan terumbu tiang.
A. Terumbu Yang Bersifat Fringing
Terumbu jenis ini bentuknya memanjang di sepanjang pantai. Terkadang
berasosiasi dengan bioklastik lainnya sehingga membentuk suatu akumulasi
sedimen dan kadangkala membentuk suatu koloni. Terumbu yang berbentuk
linear atau penghalang (barrier) biasanya selain memanjang juga besar serta
memperlihatkan suatu asimetri yang sering terdapat pada pinggiran suatu
cekungan.
Seringkali terumbu jenis ini terdapat pada suatu pingiran paparan yang
landai dan berenergi rendah, tiba-tiba berubah menjadi cekungan yang dalam,
sehingga pada ujung paparan ini berbentuk komplek terumbu yang merupakan
penghalang. Biasanya terdapat suatu struktur tubuh tertentu yang terdiri dari inti
terumbu (core-reef) dan di mukanya dalam arah laut terbuka terkumpul hancuran
akibat energi gelombang pada terumbu tersebut dan membentuk suatu terumbu
muka (fore-reef). Inti terumbu yang memanjang merupakan suatu penghalang
yang efektif sehingga di belakangnya terdapat suatu laguna yang airnya tenang,
disebut terumbu belakang (back-reef). Back-reef sangat baik untuk pembentukan
evaporit atau pengkonsentrasian garam air laut. Hal ini memungkinkan terjadinya
dolomitisasi.
Laguna dapat merupakan suatu daerah yang sangat luas dan di daerah ini
kadang-kadang terdapat patch reef. Jadi dari uraian tersebut terlihat bahwa fore-
reef dan juga bioklastik yang memanjang serta berselang seling antara terumbu.
Hal ini dapat dilihat pada Leduc Wood-Bend di Kanada sebelah barat. Terumbu
yang disebut D-reef terdapat dalam Formasi Nisku dan Formasi Leduc yang
terdiri dari kerangka crinoid dan merupakan terumbu yang memanjang.
B. Terumbu Tiang
Yaitu terumbu yang terisolir atau terpisah-pisah yang sering disebut
pinnacle atau patch reef atau lebih tepat dikatakan sebagai bioherm yang muncul
tak teratur dan berukuran kecil. Lapangan minyak yang ditemukan dalam terumbu
jenis ini adalah di Libya, yaitu lapangan Idris dalam cekungan Sirte yang berumur
paleosen. Contoh yang baik sebagai reservoir minyak adalah terumbu tiang yang
berada di Lapangan minyak Kasim dan Jaya di Papua. Sebelum itu juga telah
ditemukan Lapangan minyak Klamono-Klamunuk, Wasian dan Mogoi meskipun
produksinya tidak begitu besar. Lapangan Kasim-Jaya merupakan suatu
akumulasi dan akulminasi terumbu yang merupakan suatu landasan. Bentuk
lapangan ini terdiri dari batuan karbonat berenergi tinggi, yang panjangnya 7 km
dan lebarnya 2,5 – 3,5 km serta mempunyai ketinggian 760 m diatas landasan
tempat terumbu tesebut tumbuh. Porositas berkisar antara 14% - 40% dengan rata-
rata 20% - 25%. Kolom minyak yang terdapat disini adalah 128 m. Mengingat
ukurannya yang sangat terbatas bahkan seringkali sangat kecil, sehingga pada saat
eksplorasi kadang-kadang terlewatkan.
2.1.1.2.3.2. Dolomit
Dolomit merupakan batuan reservoir karbonat yang jauh lebih penting
daripada batuan karbonat lainnya. Harus diingat bahwa kebanyakan batuan
karbonat seperti terumbu atau oolotic sedikit banyak telah mengalami proses
dolomitisasi. Pada umumnya dolomit disini bersifat sekunder atau terbentuk
sesudah sedimentasi.
Dolomit umumnya mempunyai porositas yang baik, bersifat sukrosik
yaitu berbentuk hampir menyerupai gula pasir. Dolomit dapat dikelompokkan
menjadi dua, yaitu dolomit yang bersifat primer dan dolomit yang bersifat
rubahan (replacement).
A. Dolomit Yang Bersifat Primer
Terbentuk dalam suatu laguna atau laut tertutup yang sangat luas dengan
temperatur yang sangat tinggi. Misalnya di tepi teluk Persia terdapat suatu
paparan yang dangkal tetapi luas dan tertutup dari laut terbuka dimana terjadi
evaporasi yang sangat cepat. Keadaan ini akan menghasilkan air laut yang kadar
garamnya tinggi. Selain itu terjadi pula pengendapan kalsit karena keluarnya CO2
oleh temperatur yang tinggi yang selanjutnya akan mengendapkan kalsium sulfat,
gypsum dan anhidrit. Dengan demikian akan menyerap kedalam sedimen
gamping yang telah terendapkan terlebih dahulu yang kemudian merubah
gamping tersebut menjadi dolomit.
B. Dolomit Yang Bersifat Rubahan (replacement)
Terutama terjadi pada dolomitisasi gamping yang bersifat terumbu.
Proses pembentukan ini dikemukakan oleh Lucia dan Weyl (1965) dengan suatu
teori yang disebut Supratidal Seepage Reflux. Disini dijelaskan suatu laguna di
belakangnya. Laguna ini hanya terisi oleh air laut pada saat badai dan air laut yang
terdapat di belakang terumbu yang menghalangi itu menjadi sangat tinggi kadar
garamnya sehingga terjadi peningkatan kadar Ca dan Mg.
Sebelumnya gypsum akan terendapkan terlebih dahulu tetapi endapan
gypsum seperti ini akan mudah larut kembali kedalam air hujan atau air laut. Air
garam yang terjebak didalam laguna yang demikian kadar Mg-nya akan sangat
tinggi dan berat jenisnya meningkat. Oleh karena itu akan terjadi perembesan
kembali (reflux) melalui pori-pori yang terdapat dalam gamping kerangkal atau
terumbu untuk kembali lagi ke laut bebas.
2.1.1.2.3.3. Gamping Klastik
Gamping klastik merupakan reservoir yang sangat baik, terutama jika
berasosiasi dengan oolitic dan disebut dengan kalkarenit. Batuan reservoir dimana
terdapat oolitic ini merupakan pengendapan berenergi tinggi dan ditemukan dalam
jalur sepanjang pantai dangkal dengan arus gelombang kuat. Porositas yang
didapatkan biasanya jenis intergranular, dapat diperbesar dengan pelarutan.
Batuan jenis ini ditemukan di cekungan Illinis (USA), lapisan oolitic
disini disebut McClosky Sand. Batuan disini terdiri dari oolitic dam kadangkala
bersifat dolomit. Contoh reservoir jenis ini yang paling penting adalah di Saudi
Arabia yaitu formasi Arab berumur Jura Muda, terutama dari anggota D-formasi
Arab ini memproduksikan hampir semua minyak di Saudi Arabia.
2.1.1.2.3.4. Gamping Afanitik
Batu gamping afanatik dapat pula bertindak sebagai batuan reservoir,
terutama jika porositasnya adalah sekunder misalnya karena adanya perekahan
atau pelarutan. Salah satu contoh adalah lapangan minyak di Irian. Menurut Hull
dan Warman (1968) lapangan minyak tersebut produksinya berasal dari gamping
Asmari yang berumur Oligomeocine. Gamping tersebut sangat halus dan tidak
memperlihatkan porositas, tetapi lapangan minyak formasi asmari ini berukuran
sangat besar dan mempunyai cadangan minyak lebih dari satu milyar barrel.
Seluruh porositasnya berupa rekahan yang terbentuk karena adanya
lipatan. Keadaan seperti ini juga ditemui pada lapangan Kirkuk dan Ain Zalah di
Irak serta lapangan Burhan di Qatar. Jadi jelas bahwa rekahan serta patahan
memegang peranan penting didalam pembentukan porositas didalam batuan
reservoir.
Gambar 2.10.Klasifikasi Batu Gamping menurut Robert.L.Folk (1959). 8)
2.1.1.2.4. Komposisi Kimia Batuan Karbonat
Batuan karbonat yang dalam hal ini adalah limestone dan dolomit atau
yang bersifat antara keduanya. Limestone adalah istilah yang dipakai untuk
kelompok batuan yang mengandung paling sedikit 80% kalsium karbonat atau
magnesium. Istilah limestone juga dipakai untuk batuan yang mempunyai fraksi
karbonat melebihi unsur-unsur non karbonatnya. Pada limestone fraksi disusun
oleh mineral kalsit, sedangkan untuk dolomit mineral penyusunnya adalah mineral
dolomit itu sendiri.
Limestone sebagian besar terdiri dari kalsit sehingga kandungan CaO
dan CO2 nya sangat tinggi, yang seringkali jumlahnya melebihi 95%. Unsur
lainnya yang dianggap penting adalah MgO, dimana jika jumlahnya lebih besar
dari 1% atau 2% maka kemungkinan besar mengandung mineral dolomit.
Kebanyakan limestone mengandung Mg3 antara 4% sampai lebih dari 40%.
Tabel II – 6.Klomposisi Kimia Limestone. 33)
Dolomit adalah jenis batuan yang mempunyai variasi dari limestone
yang mengandung unsur karbonat lebih besar dari 50%, sedangkan unsure-unsur
batuan yang mempunyai komposisi pertengahan antar limestone dan dolomit
mempunyai nama yang bermacam-macam, tergantung dari unsur yag
dikandungnya. Perbedaan komposisi kimia antara limestone dan dolomit adalah
pada unsur Mg-nya dimana pada dolomit mempunyai kadar Mg yang lebih besar.
Tabel II – 7. Komposisi Kimia Dolomit. 33)
top related