Air Formasi, Peran dan Masalah yang dapat ditimbulkan Dalam Petroleum System

Air Formasi, Formasi, Peran dan Masalah yang dapat ditimbulkan Dalam Petroleum System ANDREW ALL!"#$R NPM 270110120108 Fakulas Teknik Geologi, Universitas Padjadjaran

Abstrak  Air foras forasii eru!a eru!aka ka eleen eleen !entin !enting g dala dala suatu suatu !etro !etroleu leu  siste siste,, karena in"ak "ang tela# atang di $atuan su$er akan keluar dan $erigrasi $ersaa dengan air enuju reservoir% Air forasi terasuk ke dala air tana#, di ana air forasi ini eru!akan #asil air diagenesa dari dari sour sour&e ro&k o&k dan dan da! da!at $era $erasa sall dari dari air air laut laut dan dan da!a da!att juga juga di!e di!eng ngar aru# u#ii air air ete eteor orik ik%% Air Air for forasi asi $er! $er!er eran an dala dala  ak aku uul ulas asii #idrokar #idrokar$on $on dan engurung engurungn"a n"a teta! di reservoi reservoirr% Naun, Naun, air forasi forasi  juga da!at eni$ulkan !erasala#an, $aik asala# keteknikan keteknikan atau !enga$ilan in"ak $ui au!un degradasi dari kualitas in"ak $ui it sendiri%

Pendahuluan Air Air er eru u!ak !akan unsu unsurr !ent enting ing dala dala  suat suatu u !etr !etrol oleu eu  sist siste e%% 'idr 'idrok okar ar$o $on n sela selalu lu dite diteu uk kan $erada di dala reservoir $ersaa dengan air% (ala !a!er ini akan di$a#as di$a#as asal)usul asal)usul dari air for foras asi, i, !era !eran n dari dari air air for foras asii dala dala  !etr etroleu oleu  sist siste e,, dan dan asala# asala# "ang da!at da!at diti$ulk diti$ulkan an dari air forasi%

Metode Penelitian Penelitia tian dilak aku ukan dengan engu!ulk engu!ulkan an dan e!elajar e!elajarii $er$agai literatur dan data sekunder%

Air #anah

Air tana# adala# air "ang $erada di $a*a# !erukaan $ui, ene! ene!ati ati !ori)! !ori)!ori ori dan dan &ela#) &ela#) &ela &ela# # $atu $atuan an au! au!un un rek eka# a#an an)) reka#an !ada forasi $atuan% Air tana# da!at dide+nisikan se$agai seua seua air "ang "ang terda! terda!at at dala dala ruang $atuan dasar atau regolit#% (a!a (a!att juga juga dise dise$u $utt alira aliran n "ang "ang se&ara alai engalir ke !erukaan tana# elalui !an&aran atau re$esan% e$an"akan e$an"akan air tana# $erasal dari #ujan% Air #ujan "ang eresa! ke dala tana# enjadi $agian dari ai r tana#, !erla#an)la#an engal engalir ir ke laut, laut, atau atau engal engalir ir lang langsu sung ng dala dala  tana tana# # atau atau di !erukaan dan $erga$ung deng dengan an alir aliran an sung sungai ai%% Air Air "ang "ang $er#asil eresa! ke $a*a# tana#

akan terus $ergerak ke $a*a# sa!ai dia en&a!ai la!isan tana# atau $atuan "ang jarak antar $utirann"a sangat)sangat se!it "ang tidak eungkinkan $agi air untuk ele*atin"a% -ni adala# la!isan "ang $ersifat i!erea$el% .a!isan se!erti ini dise$ut la!isan a/uitard% Air "ang tidak terta#an dekat !erukaan enero$os ke$a*a# sa!ai ona diana seluru# ruang ter$uka !ada sedien atau $atuan terisi air jenu# air% Air dala ona saturasi  one of saturation  ini dinaakan air tana#  ground *ater% 3atas atas ona ini dise$ut uka air tana#  *ater ta$le % .a!isan tana#, sedien atau $atuan diatasn"a "ang tidak  jenu# air dise$ut ona aerasi  one of aeration % Muka air tana# uun"a tidak #orisontal, teta!i le$i# kurang engikuti !erukaan to!ogra+ diatasn"a% A!a$ila tidak ada #ujan aka uka air di $a*a# $ukit akan enurun !erla#an)la#an sa!ai sejajar dengan le$a#% Naun #al ini tidak terjadi, karena #ujan akan engisi  re&#arge lagi% (aera# diana air #ujan eresa! ke$a*a# !re&i!itation sa!ai ona saturasi dinaakan daera# re$esan  re&#arge area % (an daera# diana air tana# keluar dinaakan dis&#arge area 4ur"antoro, 2007% Air tana# atau air $a*a# !erukaan adala# $atasan "ang digunakan untuk engga$arkan seua air "ang diteukan di

$a*a# !erukaan tana#% e$eradaan air tana# dikontrol ole# sejara# dan kondisi geologi, deliniasi dan kondisi $atas tana# dan forasi $atuan di suatu *ila"a# diana air engalai !erkolasi% 5e&ara uu air tana# di!a#ai se$agai air "ang engalir di $a*a# !erukaan $ui elalui la!isan akuifer% Naun, dari de+nisi "ang ada, air tana# juga en&aku! oisture tana#, air geot#eral dala, dan air forasi dala in"ak dan gas $ui% Faktor lain "ang $er!engaru# adala# aktivitas dan ikli lingkungan sekitarn"a, $aik se&ara alai au!un di!engaru#i ole# anusia% 6ika airtana# terse$ut se&ara ekonoi da!at dike$angkan dan jula#n"a en&uku!i untuk ke!erluan anusia, aka forasi atau keadaan terse$ut dinaakan la!isan !e$a*a air atau akuifer $aik $eru!a forasi tana#, $atuan atau keduan"a% (ala !etroleu siste, air di$agi enjadi tiga $erdasarkan !osisin"a ter#ada! !etroleu site% Air "ang se&ara vertikal $erada di atas siste dise$ut to! *ater% Air "ang se&ara vertikal $erada di $a*a# siste dise$ut $otto *ater% Air "ang se&ara vertikal $erada di dala siste $ersaa dengan in"ak$ui dise$ut edge *ater% dge *ater adala# connate water. 3erdasarkan kandungan gara terlarut di dala air salinitas, salt *ater di$agi enjadi , "aitu

fres# *ater, $ra&kis# *ater, saline *ater, dan $rine *ater% Water salinity based on dissolved salts Fresh

Brackish

Saline

water 

water 

water 

< 0.05%

0.05–3%

3–5%

Brine

> 5%

 Ta$el9 klasi+kasi salinitas air $erdasarkan kandungan gara terlarut%

Fres# *ater engandung sangat sedikit gara, $iasan"a $erasal dari air eteorik% 3ra&kis# *ater eru!akan &a!uran antara fres# *ater dan saline *ater, se#ingga kandungan garan"a akan le$i# dari fres# *ater naun le$i# ke&il dari saline *ater% 5aline *ater dan $rine *ater $erasal dari air laut% Per$edaan salinitas di!engaru#i ole# kondukti+tas t#eral% 5eakin $erkurang kondukti+tas t#eral, salinitas dan te!eratur akan $erta$a#%

Air Formasi Air forasi eru!akan air "ang terda!at di dala forasi $atuan% Air forasi, atau sering dise$ut !ula se$agai air konat connate water), se&ara uu eru!akan air #asil diagenesa $atuan sedien, "aitu air "ang dikeluarkan !ada saat aterial sedien engalai !roses lit#i+kasi% Pada ta#a! ko!aksi atau $urial, volue $atuan akan seakin ke&il, !ori)!ori $atuan akan seakin se!it% Pada saat itu $atuan enjadi se!erti

ter!eras se#ingga air di dala aterial sedien keluar% Air inila# "ang dise$ut se$agai air forasi atau connate water % Air konat keluar dari sour&e ro&k $ersaaan dengan keluarn"a in"ak $ui dan keudian $erigrasi $ersaa)saa enuju reservoir% karena adan"a ga"a dorong dari air *ater drive "ang engisi !ori)!ori "ang ditinggalkan in"ak% Air forasi #a!ir selalu diteukan didala reservoir #idrokar$on% Air forasi di!erkirakan $erasal dari laut "ang ikut terenda!kan $ersaa dengan enda!an sekelilingn"a, karena situasi !engenda!an $atuan reservoir in"ak terjadi !ada lingkungan !engenda!an laut% 5elain itu, air eteorik "ang engin+ltrasi forasi $atuan #ingga dala da!a $er&a!ur se$agai air forasi dan akan e!engaru#i ko!osisi kiian"a%

%omposisi %imia Air Formasi Mengeta#ui ko!osisi kiia dari connate water da!at e$erikan inforasi dari diagenesis $atuan% Pada saat !roses diagenesa terjadi, connate water da!at e!erke&il !orositas dan !erea$ilitas dari host rock  "ang da!at enjadi i!likasi kuat adan"a !ros!ek #idrokar$on%% o!osisi kiia dari air forasi suatu daera# di!engaru#i dari air

laut% Air forasi $erasal dari air laut "ang ikut terenda!kan dengan sedien sekelilingn"a, atau da!at dise$ut se$agai air laut fosil% Air forasi $iasan"a engandung $er$agai a&a gara, terutaa Na:l, se#ingga eru!akan air asin dan da!at le$i# asin dari air laut% Naun terkadang air forasi da!at !ula $ersifat !a"au% (ala air forasi tidak terda!at :a dan Mg% adar klorida dala air konat uun"a  jau# le$i# tinggi dari air laut dan tidak engandung sulfat% Per$edaan ko!osisi air forasi dan air laut $iasan"a dise$a$kan ole#9 •

•

•

•

Adsor!si dan !ertukaran $asa ole# $atuan sekelilingn"a, "ang eningkatkan konsentrasi klorida% Pengua!an air laut !ada *aktu sedientasi, atau ole# !engurangan tekanan !ada !enge$angan gas $e$as% ;ariasi lokal aki$at !eru$a#an geologi, isaln"a ketidakselarasan Pena$a#an $er$agai gara ole# de$u volkanik !ada air laut asaln"a%

Air konat terkadang e!erli#atkan kadar kar$onat "ang tinggi% 'al ini $iasan"a dise$a$kan ole# in
Pengeta#uan engenai susunan kiia air air forasi da!a $erguna dala9 1% Menganalisa log listrik 2% Men&ari korelasi la!isan "ang $ertingkat $an"ak >% Menginter!retasi lingkungan !engenda!an % Mendeteksi keungkinan ke$o&oran air dala !roduksi ?% Me!ros!eksi ku$a# gara9 akin dekat ku$a# gara kadar klorida akin eningkat @% Me!erti$angkan *ater
Peranan Air Dalam Petroleum System Air eru!akan unsur "ang !enting dan akan selalu ada dala se$ua# siste !etroleu% Air selalu diteukan $ersaa in"ak di reservoir% Air ene!ati inial 10C $agian dari reservoir% Min"ak $ui "ang tela# atang akan dikeluarkan ole# sour&e ro&k $ersaa dengan air, keudian $erigrasi $ersaa air ker reservoir% Pada saat air dan in"ak tela# en&a!ai reservoir dan terje$ak ole# &a!s ro&k dan tra! "ang ada, in"ak dan air terakuulasi $ersaa)saa% Min"ak dan air adala# dua fasa &air "ang tidak da!at $ersatu,

se#ingga ketika tela# terakuulasi air dan in"ak akan $er!isa# dan engalai strati+kasi, di ana in"ak "ang eiliki $erat jenis le$i# ke&il akan $erada di atas air, keudian gas akan ene!ati $agian teratas karena $erat jenisn"a !aling ringan%  Tan!a adan"a air di dala forasi, in"ak$ui tidak da!at terakuulasi% Air $ole# dikatakan da!at enentukan terkungkungn"a in"ak$ui di dala reservoir% 3esarn"a !enjenu#an air didala reservoir in"ak enentukan da!at tidakn"a la!isan in"ak itu di!roduksikan% Penjenu#an air din"atakan se$agai 5* *ater saturation% 6ika 5* le$i# $esar dari ?0 C in"ak asi# da!at keluar akan teta!i !ada uun"a #arus le$i# ke&il dari ?0 C%Tekanan reservoir in"ak dan gas $ui terutaa ditentukan ole# kedalaann"a, akin dala akin tinggi te!eraturn"a% (ilain !i#ak nilai dari te!erature ini ditentukan ole# gradient !anas$ui% Gradien !anas$ui dide+nisikan se$agai !er$andingan antara te!erature forasi dikurang dengan te!erature !erukaan ta#unan rata)rata di$agi dengan kedalaan%

Ga$ar9 Air dala !etroleu s"ste

$il Water "onta&t Air dan in"ak adala# dua fasa &air "ang tidak da!at $ersatu% Aki$atn"a, in"ak$ui dan air akan engalai strati+kasi di ana in"ak$ui akan $erada di atas air forasi% ontak antara air dan in"ak $ui sering dikatakan se$agai oil water  contact  D4:% ontak antara in"ak$ui dan air ini $erlangsung se&ara $ergradasi atau se&ara $erangsur% 'al ini dise$a$kan terutaa karena suatu ruangan !ori $isa diisi se$agaian ole# tetes in"ak dan se$agian lagi ole# air% (ala akuulasi in"ak, air selalu ene!ati se$agian dari!ada reservoir, "aitu inial 10C dari ruangan rongga)!ori% Pen"e$aran verti&al dari!ada air, gas dan in"ak ditentukan ole# sifat fasa terse$ut, antara lain karena $erat jenis% 3erat jenis, ini sangat di!engaru#i ole# kadar gara "ang terlarut didalan"a%

5usunan kiia at terlarut sangat e!engaru#i $erat jenis air%3erat jenis air forasi $erkisar dari nilai 1,0 untuk air "ang sangat ta*ar sa!ai 1,10 untuk air forasi "ang engandung 210%000 !! gara% 3erat jenis in"ak$ui da!at $erkisar dari 0,@ E 1,0 $iasan"a kurang dari 1,0% 3erat jenis s!e&i+& gravit" gas $iasan"a din"atakan se$agai !er$andingan ter#ada! kera!atan  jenis densit" udara% 3erat jenis gas $erkisar 0,0@1 E 0,@?% 3erat  jenis gas jau# le$i# ke&il dari in"ak$ui% (a"a larut asing) asing
Ga$ar9 oil *ater kontak

%endala Formasi

Akibat

Air

5elain $er!eran !enting dala ta#a! igrasi dan !engakuulasian #idrokar$on, air forasi juga da!at eni$ulkan asala#% Masala# "ang da!at diti$ulkan da!at $eru!a asala# ter#ada! !etroleu s"ste itu sendiri atau asala# ter#ada! !enga$ilan #idrokar$on terse$ut% 3e$ear!a

asala# "ang da!at dise$a$kan air forasi antara lain9 •  • • • •

Biodegradation Water washing Scaling problem orosi ulsi

%orosi adala# suatu !roses elektrokiia diana ato)ato akan $ereaksi dengan at asa dan e$entuk ion)ion !ositif kation% 'al ini akan en"e$a$kan ti$uln"a aliran) aliran elektron dari suatu te!at ke te!at "ang lain !ada !erukaan etal% orosi da!at erusak dan e!er!endek uur dari !eralatan "ang digunakan untuk !enga$ilan in"ak, se!erti korosi !ada &asing dan !i!a)!i!a% orosi da!at terjadi jika air forasi $ersifat sangat asa, "aitu engandung '25 dan :D2% 5elain !' asa, faktor lalin "ang da!at en"e$a$kan korosi se!erti kandungan oksigen terlarut, !adatan terlarut, adan"a $akteri !ereduksi, dan te!eratur% .aju korosi aksiu "ang diiinkan dala la!angan in"ak adala# ? !" ils !er "ear, 1 !" H 0,001 in"ear, sedangkan noraln"a adala# 1 !" atau kurang% S&ale eru!akan !e$entukan enda!an dala !i!a "ang en"e$a$kan diaeter !i!a seakin ke&il dan !roduksi alir
ter$entuk dise$a$kan ole# !roses kristalisasi "ang terkandung di dala air forasi% -stila# s&ale di!ergunakan se&ara luas untuk de!osit keras "ang ter$entuk !ada !eralatan "ang kontak atau $erada dala air% (ala o!erasi !roduksi in"ak $ui sering diteui ineral s&ale se!erti :a5D, Fe:D>, :a:D>, dan Mg5D% 5en"a*a)sen"a*a ini da!at larut dala air% 5&ale :a:D>  !aling sering

kelarutan sen"a*a)sen"a*a !e$entuk s&ale ini adala# kondisi +sik tekanan, te!eratur, konsentrasi ion)ion lain dan gas terlarut% 'iodegradasi eru!akan $eru$a#n"a !ro!erti kiia dari dari #idrokar$on aki$at kegiatan ikro$akteri "ang #idu! dala reservoir in"ak% Aki$at dari $iodegradasi en"e$a$kan #ilangn"a rantai)rantai #idrokar$on se&ara !erla#an) la#an dan enurunkan kualitas dari akuulasi #idrokar$on terse$ut% Pengaru# $iodegradasi ter#ada! in"ak$ui antara lain9

diteui !ada o!erasi !roduksi in"ak $ui% Aki$at dari !e$entukan s&ale !ada o!erasi !roduksi in"ak $ui adala# $erkurangn"a !roduktivitas suur aki$at tersu$atn"a !enorasi, !o!a, valve, dan +tting serta aliran% Pen"e$a$ ter$entukn"a de!osit s&ale adala# terda!atn"a sen"a*asen"a*a terse$ut dala air dengan jula# "ang ele$i#i kelarutann"a !ada keadaan keseti$angan% Faktor utaa "ang $er!engaru# $esar !ada

Sample #ype

AP! (ra)ity

• • •

•

•

•

Sul*ur +t-.

Pena$a#an viskositas Pengurangan APMena$a# kandungan as!#altene Mena$a# konsentrasi loga Mena$a# kandungan sulfur Mena$a# tingkat keasaan%

anadium +ppm.

Ni&kel +ppm.

Non)degraded Dil

32

0.6

30.6

16.4

Moderatel" 3iodegraded Dil

12

1.6

224

75.1

'eav" 3iodegradation Tar 5and

4

1.5

137.5

68.5

3iodegradasi da!at terjadi dala keadaan ano=i& au!un o=i&% 6ika te!eratur di reservoir kurang dari 800 : aka $iodegradasi da!at terjadi% 'al ini dikarenakan ikro$akteri !en"e$a$ $iodegradasi tidak da!at #idu! dan $erke$ang di su#u 80 0 :% Water ashing eru!akan !roses terdorongn"a #idrokar$on "ang tela# terakuulasi dari suatu &e$akan ke &e$akan selanjutn"a aki$at terdorong ole# air forasi% Tekanan air "ang kuat da!at enjadi !en"e$a$ dari *ater *as#ing ini% Aki$atn"a adala# terdorong eninggalkan &e$akann"a dan terigrasi lagi #ingga terakuulasi lagi saat $erteu &e$akan selanjutn"a% Emulsi dide+nisikan se$agai suatu siste "ang terdiri dari dua fasa &airan "ang tidak saling elarutkan, diana sala# satu fasa &airan terdis!ersi dala &airan lainn"a% :airan "ang ter!e&a# enjadi $utir)$utir dinaakan fasa terdis!ersi, sedangkan &airan "ang engelilingi $utiran)$utiran itu dise$ut fasa &ontinue atau ediu dis!ersi% 5esuai dengan de+nisi eulsi, aka ter$entukn"a eulsi dise$a$kan ole# > faktor, "aitu 1 (ua &airan "ang tidak saling elarutkan -is&i$le 2 Terjadin"a !roses !engadukan agitasi > Adan"a eulsif"ing agent% ulsi air dala in"ak akan en"e$a$kan tinggin"a viskositas in"ak di dekat atau dala lu$ang $or

se#ingga in"ak akan le$i# sulit dia$il dan terjadi !enurunan !roduksi%

%esimpulan 1% Air tana# atau air $a*a# !erukaan adala# $atasan "ang digunakan untuk engga$arkan seua air "ang diteukan di $a*a# !erukaan tana#% (ari de+nisi ini aka air forasi dala !etroleu siste da!at dikatakan terasuk air tana#% 2% Air forasi eru!akan air "ang terda!at di dala forasi $atuan% Air forasi, atau sering dise$ut !ula se$agai air konat connate water), se&ara uu eru!akan air #asil diagenesa, $atuan sedien, "aitu air "ang dikeluarkan !ada saat aterial sedien engalai !roses lit#i+kasi% 5elain itu, air eteorik "ang engin+ltrasi forasi $atuan #ingga dala da!a $er&a!ur se$agai air forasi dan akan e!engaru#i ko!osisi kiian"a% >% Air forasi $iasan"a engandung $er$agai a&a gara, terutaa Na:l, se#ingga eru!akan air asin% Naun air forasi  juga $isa saja $ersifat !a"au% o!osisi kiia air forasi da!at e$erikan inforasi tentang diagenesa dari sour&e ro&k,

dan juga !engaru# air laut dan atau air eteorik di dala air forasi% % Tan!a adan"a air di dala forasi, in"ak$ui tidak da!at terakuulasi% Air $ole# dikatakan da!at enentukan terkungkungn"a in"ak$ui di dala reservoir% Pada saat air dan in"ak tela# en&a!ai reservoir dan terje$ak ole# &a!s ro&k dan tra! "ang ada, in"ak dan air terakuulasi $ersaa) saa% Min"ak dan air adala# dua fasa &air "ang tidak da!at $ersatu, se#ingga ketika tela# terakuulasi air dan in"ak akan $er!isa# dan engalai strati+kasi, di ana in"ak "ang eiliki $erat jenis le$i# ke&il akan $erada di atas air, keudian gas akan ene!ati $agian teratas karena $erat jenisn"a !aling ringan% ontak antara air dan in"ak $ui sering dikatakan se$agai oil water  contact  D4:% ontak antara in"ak$ui dan air ini $erlangsung se&ara $ergradasi atau se&ara $erangsur% ?% Masala# "ang da!at diti$ulkan da!at $eru!a asala# ter#ada! !etroleu s"ste itu sendiri atau asala# ter#ada! !enga$ilan

#idrokar$on terse$ut% 3e$ear!a asala# "ang da!at dise$a$kan air forasi antara lain9 1 3iodegradation, 2 4ater 4as#ing, > 5&aling,  orosi, dan ? ulsi%

Da*tar Pustaka •

•

•

oesoeadinata, I P% 180% Geologi MinyakDan Gasbumi.3andung9 Pener$it -T3 Iussell, 4illia 6% 1?1% rinciple o! etroleum Geology. Ne* Jork9 M&Gra*)'ill 3ook% :o%, -n& Anonius%201?% "eadaan dan #ara $erdaparnya Minyakbumi, #tt!9lingkarankata%$logs! ot%&o201?01keadaan) dan)&ara)terda!atn"a) in"ak$uiK8%#tl diakses 21 Maret 201?

•

Anonius% "eadaan dan $erdaparnya Minyakbumi,

201?% #ara

#tt!9lingkarankata%$logs! ot%&o201?01keadaan) dan)&ara)terda!atn"a) in"ak$uiK8%#tl diakses 20 Maret 201? •

Anonius% 201?% 3iodegradation%

Dil

#tt!9***%oiltra&ers%&os ervi&ese=!loration) geo&#eistr"oil) $iodegradation%as!=  diakses 1 Maret 201?

•

Anonius% 201?% engeboran,

%luida

#tt!9id%*iki!edia%org*ikiFlui daK!enge$oran diakses 1 Maret 201? •

•

Anonius% 201?% #onnate %luid, #tt!9en%*iki!edia%org*iki:o nnateK
•

Anonius% &idrogeologi

•

'ir

201?% $anah,

#tt!9ta$angun!%$logs!ot%&o 201>10#idrogeologi)air) tana#%#tl diakses 18 Maret 201? •

•

•

Anonius% 201?% enyebab enurunan roduksi, #tt!9vigiku%$logs!ot%&o201 210!en"e$a$)!enurunan) !roduksi%#tl diakses 18 Maret 201?

•

Anonius% 201?% (mulsion in il Gas *ndustry, #tt!s9!rosa1112%*ord!ress%& o2012002eulsion)in) oil)gas)industr" diakses 22 Maret 201? Anonius% 201?% Salt Water, http+en.wikipedia.orgwikiSal twater  diakses 22 Maret 201? Anonius% 201?% Brackish Water, http+en.wikipedia.orgwikiBr  ackishwater   diakses 22 Maret 201? Anonius% 201?% Saline Water, http+en.wikipedia.orgwikiSal inewater/roperties diakses 22 aret 201? Anonius% 201?% Brine. #tt!9en%*iki!edia%org*iki3ri neL'"drolog" diakses 22 Maret 201?