Geokimia Petroleum 2012 HariUtama 09

1. Batuan induk adlh btn sedimen berbutir halus (umumnya serpih &

batugamping) yg menghasilkan minyak & gas bumi, berwarna gelap, kaya

material organic dengan kadar tertentu oleh panas dan lamanya pemanasan

akan matang secara thermal menghasilkan minyak bumi, di endapkan dgn

energi rendah.

Nilai TOC 0,5-1% ( sedang) ; 1-2% (baik) ; > 2% (sangat baik)

Shale dan Coal memiliki kandungan organik yang tinggi dan menjadi hal yang

menarik secara ekonomi. Sebaliknya, source rock HC mengeluarkan hanya

sedikit minyak dan gas bumi per unit volume batuan yang terakumulasi dalam

batuan reservoar. Pengawetan material organik tersebut merupakan suatu

fungsi kandungan oksigen, tingkat sedimentasi, dan intensitas kehidupan

bentonik. Menurunnya tingkat oksigenasi dan aktifitas bentonik menyebabkan

meningkatnya tingkat fermentasi metana oleh bakteri. Akibatnya ada banyak

atau sedikit material organik yang tersimpan di dalam sedimen.

BERDASARKAN KUALITASNYA BATUAN INDUK DIBAGI 3 (WAPLES ‘85) :

1. Batuan induk efektif adlh batuan induk yg tlh membentuk & mengeluarkan

hidrokarbon

2. Batuan induk possible adlh btn sedimen yg belum pernah di evaluasi potensinya,

ttp mempunyai kemungkinan membentuk & mengeluarkan hidrokarbon.

3. Batuan induk potential adlh btn sedimen belum matang, ttp mempunyai

kemampuan membentuk & mengeluarkan hidrokarbon jika kematangannya

bertambah tinggi.

Batugamping mengandung < material organik dr pd serpih, ttp mengandung

proporsi hidrokarbon yg lebih tinggi. (Gehman ‘62 & Bissada ‘86)

Syarat-syarat yang mempengaruhi lingkungan pengendapan pembentukan Source

rock

a. Lingkungan oksik : Zona dengan kandungan oksigen relative tinggi ( > 0,2 ml/l) ,

prosesnya terjadi secara aerobic

b. Lingkungan anoksic : Zona dengan kandngan oksigen relative kecil ( <0,2 ml/l) ,

Proses anaerobik

analisis total organic carbon (TOC) : analisis dimana kadar bahan organik dalam

source rock itu harus memenuhi angka 1% buat shale, atau 0,5% buat batuan yang

originnya gamping

analisis vitrinit reflectance (Ro) : analisis pantulan vitrinit ini intinya adalah

untuk menunjukkan kematangan minyak dilihat dari kandungan vitrinitnya, kalo

sudah >4,0 Excellent 2,0 – 4,0 Very good 1,0 – 2,0 Good 0,5 – 1,0 Fair 0,0 – 0,5 Poor

TOC in Shales (wt%) Petroleum Potensial > 6 Very Good 2 - 6 Fair < 2 Poor (S1+S2)

(mg/g) Generation Potential

matang, vitrinit akan berkilau (vitrinit : jenis alga-algaan, merupakan elemen perairan tawar, umumnya danau)

analisis tentang suhu, kedalaman, dan tekanan yang berkaitan dengan proses

thermogenesis yang menyatakan suatu minyak akan mencapai kematangan pada

suhu dan kedalaman berdasarkan gradien geotermal tertentu.

2. Parameter geokimia yang menunjukkan potensi generasi hidrokarbon

a. Karbon organik total (TOC) digunakan Leco Carbon Analyzer Klasifikasi

(Peters & Cassa ‘94)

Analisis ini cukup murah, sederhana , dan cepat. Biasa memerlukan 1 gr batuan ttp

jk sampel bnyk material oraganik jmlah yg lbh kecil dr 1 gr ckup.

Teknik dengan leco carbon analyzer ini dengan membakar sampel bubuk, bebas

mineral karbonat pada T tinggi dengan batuan oksigen.

Kekurngan : scr tidk sdr kta mencampur material kaya yg seringkali jmlhnya

relative sdikit dengan material yg tdk mngndung material organic yg jmlhnya ckup

banyak.

b. Potential Yield (S1+S2) Mrpkan hasil dr proses pirolisis :

S1 = total hidrokarbon bebas (gas & minyak) di dalam sampel (dalam milligram

hidrokarbon per gram batuan). Jika S1 > 1 mg/g, kemungkinan mengindikasikan oil

show. S1 secara normal meningkat paralel terhadap kedalaman. Kontaminasi

sampel dengan fluida drilling dan lumpur dapat memberikan nilai yang tidak normal

terhadap nilai S1.

S2 = total hidrokarbon yang dihasilkan melalui cracking termal material organik

yang tidak menguap. S2 merupakan indikasi kuantitas hidrokarbon batuan yang

memiliki potensial menghasilkan hidrokarbon melalui penguburan dan pematangan.

Parameter ini secara normal menurun dengan kedalaman penguburan > 1 km.

3. Parameter geokimia yang menunjukkan type hidrokarbon dan kematangan

termal

ANALISIS TIPE MATERIAL ORGANIK

• Alat yg digunakan adlh Rock Eval pirolisis

• Selama pemanasan, 2 jenis hidrokarbon dikeluarkan dari batuan.

• Hidrokarbon yg I keluar 250º C, mrpkan hidrokarbon yg sudah ada di dlm batuan,

digambarkan dlm bentuk S1

• Pd temperatur 350º C, jenis hidrokarbon yg ke II mulai muncul, & mencapai

maksimum pd T 420 - 460º C. Hidrokarbon ini disebut S2. T maksimum pd saat S2,

disebut Tmaks

• CO2 juga dikeluarkan dr kerogen, & ditangkap oleh detektor ke II, & direkam sbg

S3.

• Indeks Hidrogen (HI) adalah S2 / TOC

• Indeks Oksigen (OI) adalah S3 / TOC

MATERIAL ORGANIK

• Material organik yg terdpt didlm batuan mengandung 90 % kerogen dan 10%

bitumen

• Kerogen adalah komplek molekul organik yg mengalami polimerisasi tinggi,

terdapat di batuan sedimen, terdiri dari partikel yg berbeda-beda yg disebut

maseral, yg tdk larut dlm pelarut organik biasa. Tidak larutnya kerogen krn

molekulnya berukuran besar.

• Sedangkan material organik yg larut disebut bitumen atau extractable organic

matter (EOM).

ANALISIS KEMATANGAN MATERIAL ORGANIK

a. PEMANTULAN VITRINIT (RO)

Kerogen yg tlh matang akan membawa perubahan pd vitrinit & hal ini akan diiringi

dgn kemampuan partikel tsb untuk memantulkan caha- ya yg jatuh padanya.

Tingkat kematangan yg teramati dr nilai pemantulan vitrinit akan bertambah scr

teratur dgn bertambahnya kedlman.

DATA KEMATANGAN (PETERS & CASSA, ‘94)

b. Tmaks, & Production Index

Pd t 350º C, jenis hidrokarbon yg ke 2 mulai muncul, & mencapai maksimum ketika T 420 dan 460º C. Hidrokarbon S2. T maksimum pd saat S2, disebut Tmaks

C. METODA LOPATIN

Pengukuran kematangan hanya mengungkapkan tingkat kematangan pada masa

kini, kita belum mengetahui kapan minyak terbentuk, pd temperatur atau pd

kedalaman berapa, N.V. Lopatin seorang akhli geokimia Rusia, adlh orang pertama

yg meneliti ttg cara perhitungan kematangan material organik dgn

mempertimbangkan faktor waktu & temperatur.

KORELASI HARGA TTI & HARGA PEMANTULAN VITRINIT (WAPLES ‘80) :

D. SPORA COLOUR INDEX (SCI)

Menggunakan fosil dari spora dan tepung sari

Diamati tingkat warnanya dgn skala warna melalui mikroskop, kemudian

membandingkan tingkat warna contoh spora atau tepung sari dgn warna standar

tertentu

Klasifikasi SCI (Hasedock ‘77)

Comparison of Several Commonly Used Maturity Techniques & Their Correlation to Oil & Gas

Generation Limits