Kusnahadi Susanto, S.Si.,MT Program Studi Geofisika – FMIPA Penyelidikan Geofisika Panas Bumi Pusat Pendidikan Dan Pelatihan Geologi DASAR-DASAR SIFAT FISIKA BATUAN DAERAH PANAS BUMI Kusnahadi Susanto, S.Si.,MT Program Studi Geofisika – FMIPA Universitas Padjadjaran

Kondisi daerah Panasbumi Kondisi Panas Bumi Indonesia : High Terrain condition Active Volcanic area type B Deep position relatively

Penampang vertikal sistem hidrotermal-volkanik di daerah zona aktif gunung api andesit. Marini(2001)

Konsep Panas Bumi Vulkanik Sistem panas bumi vulkanik bertemperatur tinggi memiliki ciri diantaranya : Heat Source, lapisan penyimpan magmatit Reservoir, lapisan batuan vulkanik yang merupakan chamber penyimpan fluida Daerah Recharge, yang memiliki kemungkinan berada di elevasi rendah Daerah discharge, dicirikan dengan keluarnya surface manifestasi

Host Rock (Batuan Induk) • Adalah batuan yang menjadi reservoir dalam panas bumi • Batuan ini bereaksi dengan fluida panas bumi • Hasil reaksinya menentukan komposisi akhir air dan gas-gas panas bumi yang berbeda-beda • Pengetahuan mengenai komposisi host rock penting bagi tingkat kepercayaan dalam geotermometer dan prediksi scaling. • Pembagiannya sangat umum; volkanik atau klastik sedimen

Sifat Fisik Batuan Secara umum, sifat batuan dikelompokkan menjadi : Sifat Fisika yaitu : - density - spesific gravity - porositas - permeabilitas - saturasi air - dan sifat fisika lainnya

Sifat Fisik Batuan 2. Sifat Mekanik yaitu : - kuat tekan - kuat tarik - modulus - dan sifat lainnya.

Sifat Fisika Batuan Reservoir Panas Bumi Sifat Fisika batuan dalam reservoir baik dalam perminyakan maupun panasbumi adalah : Porositas Permeabilitas Densitas Parameter Lainnya : Saturasi air Saturasi Uap

Matrik Pori Komposisi batuan reservoir : Matrik : komposisi batuan penyusun yang memiliki tingkat densitas tertentu Pori : fraksi ruang kosong yang memungkinkan terjebaknya fluida Fracture : path way / jalur rekah yang terdapat pada batuan akibat proses compression Fracture Ukuran besar/kecilnya pori-pori dinyatakan oleh suatu parameter yang disebut ‘Porositas’

Volume vs Porositas Volume total suatu batuan dirumuskan sebagai berikut : Fraksi pori dihitung menggunakan perbaidingan volume pori dan volume bulk Dengan demikian volume pori dihitung sebagai : Vpore selanjutnya akan diisi oleh fluida baik air termal maupun uap.

Sampai titik ini dapat disimpulkan bahwa : Porositas merupakan fraksi atau presentasi pada volume batuan total Porositas total merupakan porositas yang terkandung dalam batuan, baik pori tersebut berhubungan dengan pori yang lain maupun pori tersebut terisolasi (dead end) Porositas efektif merupakan porositas yang saling berhubungan Porositas efektif berkontribusi pada aliran fluida dalam reservoir Arah aliran fluida pada pori efektif tidak sama ke segala arah (anisotropy) Aliran fluida pada pori selanjutnya berhubungan dengan permeabilitas

Porositas dan Permeabilitas di Beberapa Lapangan Panasbumi (Sumber: Bjornsson & Bodvarsson, 1988)

Fracture vs Pore

Reservoir panas bumi pada umumnya merupakan batuan dengan tingkat densitas yang rapat karena berada pada lingkungan vulkanik, oleh sebab itu maka permebilitas yang efektif pada batuan reservoir panas bumi dibentuk oleh rekah alam (fracture rocks) Matrik Pori

Pada dasarnya aliran fluida terjadi pada rekah (fracture rock) yang merupakan pori permeabel, oleh karena itu porositas pada reservoir panas bumi dibedakan menjadi 3 yaitu : Pori matrik (m) Porositas total Matrik Pori Fracture (f)

Fraksi dalam Pori Secara umum, kompleksitas isi pori adalah air dan uap yang secara fisis tidak saling bercampur . Tetapi menempati pori yang sama. Fraksi air dan uap dapat dituliskan sebagai berikut :

Untuk memisahkan uap dari air, maka dituliskan : Dengan demikian kita dapat menghitung volume uap : Sehingga :

Densitas Batuan Simple konsep bahwa densitas adalah sifat batuan yang terukur berdasarkan interaksinya dengan masa serta volume Dengan mengetahui volume serta densitas, maka masa dapat diperhitungkan sebagai komoditi jual beli energi. Contoh : geothermal kamojang mensuplay ke PLTP = produksi uap = 1100 ton/jam

Sumber : Nenny/ ITB

Sumber : Nenny/ ITB

Sumber : Nenny/ ITB

Sumber : Nenny/ ITB

Sumber : Nenny/ ITB

Sumber : Nenny/ ITB

Sumber : Nenny/ ITB

Sumber : Nenny/ ITB

Parameter Permeabilitas

Porositas vs Permeabilitas

Log Permeability vs Porosity

Korelasi Kozeny

Linear Log Permeability vs Porosity

Spesific Surface Area

Pore Shape Factors

Konduktivitas Panas (K)

Konduktivitas Panas beberapa Batuan

Tugas Sifat Fisika Batuan Luas area (Km2) 25 Tebal reservoir (m) 1000 Porositas (%) 8 % Vol pori (m3) 2.00E+9 Berapa lama produksi lapangan tersebut jika produksi tahunan adalah 1100 ton/tahun ? Buat kemungkinan jika porositas yang ditemukan sekitar 10%, dan volume pori sekitar 4.00E+9

Selesai – Terimakasih Kusnahadi Susanto, S.Si.,MT Program Studi Geofisika – FMIPA Universitas Padjadjaran