Upload
doannhi
View
229
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
KAJIAN
KEILMUAN PENGEMBANGAN
PANASBUMI
• Komponen utama dalam panasbumi adalah adanya :
– Lapisan Over Bourden
– Lapisan Penudung (“Cap Rock”)
– Lapisan Lulus Air (“Reservoir”)
– Sumber panas (“Heat source”)
• Keberhasilan dalam pemboran panasbumi sangat ditentukan oleh
didapatkannya unsur Temperatur, Tekanan dan Permeabilitas, ketiga
unsur tersebut harus didapatkan pada satuan waktu yang sama,
• Bila didapatkan Temperatur dan tekanan tetapi tidak dijumpai
permeabilitas maka sumur tersebut tidak akan menghasilkan uap,
demikian pula sebaliknya, jadi sumur akan berproduksi dengan baik
jika didapatkan Temperatur, tekanan dan permeabilitas secara
bersamaan.
• Sebagai upaya untuk memperoleh ketiga unsur tersebut secara
bersamaan dapat ditempuh dengan melakukan survei Geologi,
Geokimia dan Geofisika.
KOMPONEN UTAMA PANASBUMI
KEBERHASILAN PEMBORAN PANASBUMI
SUMBER PANAS
MODEL PANASBUMI
SUMUR PRODUKSI
SEPARATOR
PLTP
SUMUR REINJEKSI
SUMUR PEMBORAN
4
Uji produksi sumur UBL .03“Big hole”, dengan kedalaman
1800 mku 1
• Dalam konsep panasbumi keberadaan temperatur selama pemboran berlangsung
diindikasikan dengan Temperatur in/out lumpur dan keberadaan mineral indikasi
temperatur baik Calc – silicate maupun Clay (lempung) hidrothermal dalam cutting
pemboran
• Seperti halnya kelompok mineral Calc- silicate (epidot, prehnit, wairakit dan biotit),
mineral lempung hidrothermal seperti Kaolin, Smektit, Klorit, Illit dan mixed-layer
Clay terbukti memiliki struktur yang sensitif terhadap perubahan temperatur dan
kondisi kimiawi fkuida. Sehingga dengan mengenal karasteristik dari setiap jenis
mineral lempung dan Calc – silicate dapat diperoleh informasi penting yang
berkaitan dengan temperatur, permeabilitas dan kondisi kimia fluida reservoir
panasbumi.
• Kelompok mineral Calc – Silicate seperti Epidote, Prehnite, Wairakite, Wollastonite
dan Biotite secara umum digunakan sebagai indikator temperatur tinggi (>220 oC)
• Mineral lempung memiliki struktur yang sensitif terhadap perubahan temperatur dan
kondisi kimiawi, sehinggga didalam studi alterasi hidrothermal mineral ini
digunakan sebagai Geothermometer mineral, mulai dari temperatur rendah (~ 50 oC)
sampai tinggi ( > 220oC) dan juga untuk mengevaluasi kondisi kimia fluida saat
berinteraksi dengan batuan.
• Mineral lempung hidrothermal adalah mineral Silikat Alumina Hidrat (Hydrated
Alumino Silicate) yang terbentuk melalui proses alterasi terhadap mineral primer :
Felspar, Mika dan Ferro magnesium : Kaoline, Phyirophylite ( T < 100 oC, pH asam),
Smectite (T. 140 – 150 oC), Klorite dan Illite (> 220 oC, pH netral).
TEMPERATUR
Sumur “Slim hole” sumur UBL.01, dengan kedalaman 1200 m
2
PERMEABILITAS
• Dalam konsep panasbumi PERMEABILITAS lebih diorientasikan pada
wadahnya secara proporsional :
• PRIMARY PERMEABILITY : Meliputi batuan, kontak lapisan batuan dan
ketidakselarasan (pendekatan Stratigrafi).
• SECONDARY PERMEABILITY : Meliputi Patahan, Kekar, Hydrolic
Fracturing.
• Penelusuran identifikasi zona patahan potensial antara lain :
• STRUKTUR : Analisa kenampakan manifestasi panas permukaan dan
penyebaran lineament lokal / regional melalui foto udara dan citra
landsat.
• STRATIGRAFI : Review meliputi kondisi / jenis batuan, pola distribusi
dan kontak batuan / formasi, ketidakselarasan (unconformity).
• PEMBORAN : Kenampakan gejala gejala selama proses Pemboran
antara lain hilang sirkulasi fluida pemboran, Drilling break, analisa
serbuk / inti bor
• GEMPA MIKRO : Distribusi tingkat kegempaan mikro, semakin tinggi
kegempaannya, semakin besar arus aliran fluida di bawah permukaan
masuk ke dalam reservoir ~ semakin besar permeabilitasnya
• Mineral indikator permeability adalah : Adularia
Uji produksi sumur UBL.01 “Slim hole”, dengan kedalaman
1200 m
3
SURVEI GEOLOGI
• Point utama dari survei Geologi adalah mengungkap :
Sumber panas dari sistem panasbumi yang ada
berkaitan :
1. Aktifitas volkanik : Kwarter ( High Enthalpy)
Tersier (Low - Medium Enthalpy)
2. Aktifitas Intrusi : Biasanya Low Enthalpy ( Tertier)
Evolusi Volkanisme dan volkano stratigrafi kaitannya
dengan perkembangan hidrologi sistem panasbumi.
Sistem Sesar yang mengontrol keberadaan sistem
panasbumi yang ada, Sistem sesar ini nantinya akan
dipakai sebagai target permeabilitas pemboran sumur
panasbumi.
– Kaitan antara sistem sesar dengan distribusi
keberadaan dan jenis manifestasi panas permukaan
yang ada,
– Perkiraan daerah prospek dari sudut pandang Geologi.
• Metoda survei yang disarankan adalah Pemetaan Geologi :
Analisa Landsat sebagai langkah awal pemetaan
geologi sebagai panduan ke lapangan, meliputi:
Volkanostratigraf ~ evolusi volkanisme, struktur
geologi ~ manifestasi panas permukaan, daerah
prospek utama.
G.
Sikin
cau
Suoh
4
N
A G E SYMBOL ROCK TYPE
QU
AR
TE
RN
AR
YT
ER
TIA
RY
MIO
CE
NE
PL
EIS
TO
CE
NE
HO
LO
CE
NE
1100
0.893 x 106
0.895 x 106
0.907 x 106
0.984 x 106
0.989 x 106
1.101 x 106
1.220 x 106
1.332 x 106
Alluvium
Pabuar Obsidian
Lumut Andesite
Pabus Tuff
Hululais Andesite
Tiga Andesite
Koleng Andesite
Lekat Andesite
Resam Andesite
Mubai Breccia
Cuguk Andesite
Cogong Diorite
LEGEND :
Figure 2 : GEOLOGICAL MAP OF HULULAIS AREA
185.000 190.000 195.000 200.000 205.000 mE
9.6
30.0
00
9.6
35.0
00
9.6
40.0
00
9.6
45.0
00
9.6
50.0
00
9.6
55.0
00 m
N
B.B/94
23.72 x 106
A. A
man
A. S
anta
n
A. B
ung
ai
A. M
ub
ai
A. P
auh
A. S
am
ang
A. M
en
gan
yau
A. B
uyuak
A. K
ETA
HUN
A. Nokan
0 5 Km
BT. PABUAR
BT. LUMUT
SUBAN GREGOK
BT. CEMEH
BT. KOLENG
BT. PABUS
BT. LEKAT
SEMALAKO
TURANLALANG
BT. HULULAIS
BT. BERITI KECIL
BT. RESAMSUBAN AGUNG
BT. TIGA BT. COGONG
F1
F2
F7
F4
F8
F6
B
F5
F3
MUARAAMAN
300
500 700
900 1100
1700 1100
1700
15001300
500
500
900
700
900
1700
1900
1500
900
700
1500
BT. REGES
BT. CUGUK
A
FUMAROLE
HOT SPRING
COLLAPSE STRUCTURE
FAULT
MUDPOOL
Alteration
CROSS SECTIONA
B
1. Aktifitas Volkanik G. Hululais
merupakan sumber panas dari
sistem panasbumi yang ada.
2. Sistem panasbumi G. Hululais
dikontrol oleh sesar berarah
Timurlaut – baratdaya dan
baratlaut – tenggara , yang
membentuk struktur Graben.
3. Sistem struktur tersebut
mengantrol keberadaan / distribusi
manifestasi panas permukaan yang
ada.
4. Manifestasi panas permukaan yang
dijumpai :
• Fumarola/sulfatara T 98oC,
pH 2 berassosiasi dgn
alterasi asam.
• Mataair panas netral, yang
umumnya ber suhu T. 40-90
oc, Ph 6 – 7. sinter
silika/carbonat.
5. Daerah prospek utama berada pada
lereng timur laut G. Hululais”.
GEOLOGI
5
SURVEI GEOKIMIA
Pengambilan conto gas
Pengambilan conto air
• Point utama dari survei Geokimia adalah, mengungkap :
Model Hidrologi panasbumi yang didasarkan data
kimia air ataupun gas dan distribusi keberadaan
manifestasi panas yang ada.
– Sistem panasbumi yang ada. (dijumpainya konsentrasi
Clorida (Cl) dan Silika (SiO2), yang signifikan (>50
ppm) dalam mataair panas menunjukkan bahwa
sistem panasbumi yang ada adalah dominasi air (dua
phasa), sebaliknya rendah ~ Dominasi Uap/Vapour
dominated.
– Perkiraan Temperatur reservoir panasbumi
berdasarkan perhitungan Geothermometer baik dari
Kation, Gas maupun Isotop dan perkiraan jenis batuan
reservoir yang didasarkan besar/kecilnya konsentarsi
kation Boron (besar ~ sedimen, kecil ~ volkanik)
– Ada atau tidaknya indikasi pengaruh gas
magmatik/volkanik berdasarkan konsentrasi gas He,
Ne dan Ar.
– Besar atau kecilnya kemungkinan adanya scaling
problem baik silika maupun karbonat.
– Perkiraan daerah prospek dari sudut pandang
Geokimia
• Metoda survei yang disarankan adalah :
Sampling dan analisa contoh air, gas dan isotop dari
seluruh manifestasi panas permukaan yang ada.
6
Diagram trilinear N2-He-Ar
Fluida daerah Sekincau-Suoh berasal dari air
meteorik dan tidak memiliki sumbangan
magmatik
ZONA “UP FLOW “ ditunjukkan oleh adanya
Manifestasi panas permukaan berupa : “Solfatara
/ fumarola, Steam heated water, Mud pool”,
mofet (kaipohan )yang berasosiasi dengan
batuan alterasi asam, Silika Residu (A), atau
mataairpanas netral dgn sinter silika (B) besarnya
konsentrasi kation Na, Cl, SiO2 dalam mata air
panas.
(B)
(A)Solfatara/fumarola di kawah Belirang di
Sekincau (Lampung
Bualan Lumpur panas
di Sekincau, Lampung
Mataair panas bersuhu 100 oC pH 7, debit besar dgn Sinter silika
di daerah Kalibata, Suoh
“Steam Heated water” pH 2, T 95 oC,
berassosiasi dgn batuan alterasi
asamdi Sekincau, Lampung
Manifestasi Kaipohan / mofet
di Desa Wangon (G. Parakasak)
Pengambilan conto gas dari Sumur
landaian suhu yang mengeluarkan gas
G. PARAKASAK
7
(B)(A)
ZONA “OUT FLOW”
Biasanya ditunjukkan oleh adanya Manifestasi panas permukaanberupa Mataairpanas netral dgn Endapan Travertin ( Karbonat)yang muncul di elevasi rendah, besarnya konsentrasi CaHCO3, Cadan Mg, rendahnya Cl, SiO2 dan Na, K
Mataair panas bersuhu 57oC pH 7, debit besar dgn
Travertin (Karbonat) di daerah Citaman, Banten
Mataair panas bersuhu 90oC pH 7, debit besar > 2 ltr/dtk
dengan Travertin (Karbonat) di daerah Way Panas, Lampung
11
280000 285000 290000 295000 300000 305000 310000
9185000
9190000
9195000
9200000
9205000
9210000
Kontur topografi (interval 250 m)
Sungai
Jalan
Mata air panas
Solfatara
PETA SEBARAN MANIFESTASI PANAS BUMI
DAERAH PANAS BUMI BATURADEN - G. SLAMETPROPINSI JAWA TENGAH
G. Slamet
0 2000 4000
KETERANGAN:
BATURADEN
Pancuran 7 - Baturraden
Pancuran 3 - Baturraden
Pakujati - Bumiayu
Sigedong
Saketi
Cahaya - Guci
Pancuran 13 - Guci
Bumijawa
Guci
SIGEDONG
Kalipagu
Munggangsari
Purwodadi
SerangBumiayu
Pulosari
Datum Horizontal WGS 84Proyeksi Peta UTM Zona 49 S
m m m
GUCI
Mata air dingin
Peta lokasi manifestasi panasbumi1. Up Welling System hidrologi (up flow zone) diperkirakan berada
didaerah Lereng Barat G. Slamet dan cenderung melandai (out flow
zone) kearah baratlaut, kearah Baratdaya dan Kearah Tenggara
• Solfatara/fumarola berasosiasi dengan batuan alterasi asam
di daerah Kawah Puncak G. Slamet.
• Mataair panas netral (Cl, SiO2, HCO3) di daerah Baturaden,
Sigedong, Guci dan Pakujati (batuan sedimen) Plotting CL-B
ratio menunjukkan bahwa manifestasi tersebut berasal dari
sumber /sistem panasbumi yang sama. (“out flow”)
• Sistem panasbumi berupa dominasi air (Dua Phasa) pada
reservoir batuan sedimen/Volkanik produk G. Slamet tua
2. Geothermometer dari mata air panas Guci dan Baturaden menunjukkan
bahwa suhu reservoir ~ 280°C
3. Dari data kimia gas yang ada, tidak dijumpai indikasi pengaruh gas
magmatik.
12
• Point utama dari survei Geofisika adalah :
Mengungkap Model Struktur bawah permukaan
dimana struktur dasar dari sistem panasbumi
yang terdiri atas lapisan Overbourden
(Ressistive ~ > 100 Ohm.m), Lapisan Cap
Rock/Penudung (Conductive ~ 5 – 10 Ohm.m)
dan Reservoir (Ressistive ~ < 75 Ohm.m) yang
didasarkan pada data MT -TDEM
– Perkiraan Kedalaman zona Reservoir.
– Perkiraan adanya zona permeabilitas / fracture
yang didasarkan oleh pola diskontinuitas harga
resistivity secara lateral.
– Perkiraan daerah prospek dari sudut pandang
Geofisika, perkiraan luas prospek area. Data
luas area prospek dan Temperatur reservoir
dipakai untuk perhitungan potensi panasbumi
yang ada (MWe)
– Potensi = Luas x 0.2317 (T.reservoir – T Cut off)
SURVEI GEOfISIKA
• Metoda survei yang disarankan adalah MT -TDEM :
Lintasan dan Titik Amat survei harus
mempertimbangkan informasi data Geologi
dan Geokimia terutama hidrologi sistem
panasbumi yang ada dan perkiraan daerah
prospeknya.
Line_02
Distance, km
876543210
Ele
vatio
n, km
1
0.5
0
-0.5
-1
MT22 MT20 MT18 MT14 MT06 MT05
ohm.m
1 10 100 1000
res. encountered 220°C max
clay cap
resistive horst & basement
clay cap or weathered layer
meteoric influx
Southwest Northeast
13
G. RENDINGAN1770 m
550m
WONOSOBO
446 448 450 452 454 456 458 460East (km)
9400
9402
9404
9406
9408
9410
9412
9414
9416
9418
9420
Nor
t h(km
)G. RENDINGAN
1770 m
G.WAY PANAS
725 m
550m
WONOSOBO
PULAU PANGGUNG
(A). Resistive overburden :
(B). Low resistivity zone
(C). Resistive zone at depth
This overburden is composed of resistive rocks such as
volcanic ash, alluvium & fresh volcanic rocks and so on. This
resistive overbourden gives ussually a resistivity of several
hundreds or some thousands ohm-m
(B)
(C)
This Low resistivity zone is composed of clay products such
Smectite, Inetrlayer Smectite - Illite and zeorlite are abundant
are generally low showing less than l0 ohm-m. The low
resistivity zone on the top of the geothermal reservoir is are
generally distributed where the temperature conditions range
approximately between 70 oC and 200"C and often reflect
cap rock of the geothermal reservoir.
(A)
(C)
the relatively high resistivity zone underlying the
low resistivity zone recognized at depths under
temperature conditions ranging roughly between
200"C ~ 250"C often reflect relatively high
temperature zones where geothermal fluids may
circulate. High temperature hydrothermal
alteration products such as chloritic clays, illitic
clays and epidote, are considered to be relatively
hrgh in resistivity. This resistive zone at depth
gives ussually a resistivity of less than 60 Ohmm
resistive horst
and basement
14
1. Sistem panasbumi berkaitan denganvolkanik G. Rindingan (Sumber panas)
2. Sistem sesar pengontrol sistempanasbumi adalah sistem sesarSumatera (NW-SE dan NE-SW) .
3. Manfestasi panas permukaan :fumarola, steam heated water”, mudpool, berasosiasi dengan batuanalterasi asam (Ulubelu) dan mata airpanas netral dengan endapan travertin(Way Panas).
4. Sistem hidrologi panasbumi “Up FlowZone” berada di daerah Ulubelu dan“Out Flow Zone kearah selatan didaerah Way Panas
5. Sistem panasbumi Dominasi Air / DuaPhasa dengan temperatur reservoirberkisar 260 – 270 oC dan kedalamanreservoir berkisar > 1300 m
6. Luas prospek ~ 30 Km2
7. Potensi yang ada 300 MWe.
KOMPILASI TINJAUAN KEILMUAN
(Geol-Geok-Geof) :
ULUBELU
15
446 448 450 452 454 456 458 460
East (km)
9400
9402
9404
9406
9408
9410
9412
9414
9416
9418
9420N
ort
h(k
m)
G. RENDINGAN
1770 m
G.WAY PANAS
725 m
550m
WONOSOBO
PULAU PANGGUNG
-
Up Flow
Zone
(A)
(B)
446 448 450 452 454 456 458 460
East (km)
9400
9402
9404
9406
9408
9410
9412
9414
9416
9418
9420
Nort
h(k
m)
G. RENDINGAN
1770 m
G.WAY PANAS
725 m
550m
WONOSOBO
PULAU PANGGUNG
(B)
(A)
16
17
Line_01
Distance, km
876543210
Ele
vatio
n, k
m
1
0.5
0
-0.5
-1
MT19 MT12 MT08 MT07SW NE
ohm.m
1 10 100 1000
Line_01
Distance, km
876543210
Ele
vatio
n, k
m
1
0.5
0
-0.5
-1
MT19 MT12 MT08 MT07SW NE
ohm.m
1 10 100 1000
Line_01
Distance, km
876543210
Ele
vatio
n, k
m
1
0.5
0
-0.5
-1
MT19 MT12 MT08 MT07SW NE
ohm.m
1 10 100 1000
Line_01
Distance, km
876543210
Ele
vatio
n, k
m
1
0.5
0
-0.5
-1
MT19 MT12 MT08 MT07SW NE
ohm.m
1 10 100 1000
ohm.m
1 10 100 1000
Line_01
Distance, km
876543210
Ele
vatio
n, k
m
1
0.5
0
-0.5
-1
MT19 MT12 MT08 MT07
220 -
245°
C
200°C
180°C
180°C
SUMUR UBL-X, (Standart hole)
-1600
-1500
-1400
-1300
-1200
-1100
-1000
-900
-800
-700
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
-500 -400 -300 -200 -100 0 100Horizontal Displacement (m)
Ele
vati
on
(m
)
WATER LEVEL
Black Clay
50 °C
100 °C
200 °C
TLC(450-600 m)
9 5/8"(60m)
7"(200m)
5"(600m)
In well UBL-3, there are BHA+DP left (635-967 m). At this interval wet steam kick and gas kick often take place due to lack of drilling fluid/water
Inferred top of resistive substratum(2-D MT, IBR,2003)
260 °C
Inferred temperatureof compressed liquid (BPC, Yunis,2003)
No return
Dacite with a minor Tuff bx & and.
Tuff bx. with a minor andesite bx & tuff
Andesite bx, andesite & tuff
Overburden
UBL-3/1 (Directional)azimuth (N228°E)KOP : 700 mIncl. : 0.5°/40 mMax. angle 10°
TLC 1 (1137 mmd/ -429 masl)
TLC 2 (1800 TVD
TD : 2300 mmd/-1500 masl
KOP : 700 m/-400 masl
Black clay/swelling clay at depth of 610 - 620 m, may lead to stuck pipe
Condensate layer and steam cap
coring 1
coring 3
coring 2
200°
C
260°
C
240°
C
KOP : 315 m
UBL-Z (BIG HOLE)
N 15°E / 30
20” (275 m)
13 3/8” (900 mKU)
TLC : Start 1100 - TD mKU
FAULT (Fracture)
HD = 869
m
0
0
50
0
1000
000
1500
TD = 2000 mKU
Dep
th
(m)
(0-300 mKU)
Bx Tufa
sisipan
andesit
(300-450
mKU)
Andesit
(450-1100 mKU)
Bx Tufa
Selang-seling
Tufa
(1100-2000 mKU)
NO RETURN
(BLIND
DRILLING)
Argillic
Propilitik
LITOLO
GI
ALTERA
SI
SUMUR UBL-Z (Big Hole)
30” (50 m)
FAULT (Fracture) # 1180 mKU
1800
Top Of
Reservoir
FAULT (Fracture) # 1640 mKU
FAULT (Fracture) # 1950 mKU
PROGNOSIS PEMBORAN • Pemboran diarahkan memotong searah kemiringan
sesar memberikan hasil produksi yang lebih besar,karena seiring dengan penambahan kedalamanakan semakin masuk kedalam zona reservoir(bertambahnya kedalaman seiring denganpenambahan temperatur dan tekanan)
• Diperlukan upaya yang lebih besar untukmempertahankan arah dan kemiringan dalampemboran, karena pemboran akan cenderungmengikuti kemiringan sesar pada saat memotongsesar.
PROGNOSIS EKS STANDART HOLE
Wellhead 12 “
Wellhead 10 “
18