Sifat Fisik Batuan

Batuan Batua n adala adalah h suat suatu u mate material rial yang terdiri dari mineral padat ( solid ) beru berupa pa massa yang  berukuran besar ataupun berupa fragme fragment nt – fragment. Setiap batuan memiliki karaktristik atau sifat untuk mempertahankan bentuknya masing-masing. Secara umum karakteristik batuan dalam mekanika dapat dibagi menjadi dua yakni sifat fisik dan sifat mekanik batuan. Kedua karakteristik inilah yang acap kali di gunakan dalam membuat sebuah desain model penambangan. Dalam Dala m konse konsep p meka mekanika nika batua batuan n sifa sifatt fisi fisik k batua batuan n didef didefinisik inisikan an seba sebagi gi kena kenampak mpakan an khas fisikis batuan yang dapat diinterpretasi secara langsung. Sifat fisik batuan berdasarkan konsep mekanika yang dapat dijadikan parameter dalam pemodelan penambangan antara lain 

A)

POROSITAS

!orosi !orositas tas adalah adalah perban perbandin dingan gan "olume "olume rongga rongga pori pori pori pori terhad terhadap ap "olume "olume total total batuan batuan##  perbandingan ini biasanya biasanya di lakukan dengan persen.

Dimana  $ % porositas pori dalam & "olume pori pori# ( cm' ) b % "olume bulk# ( cm' ) ongga pada batuan yang di hasilkan melalui melalui lapisan diantara butiran disebut pori pori yang di tempati tempati fluida fluida cairan cairan atau gas# porositas porositas pada batuan batuan poros dapat memiliki memiliki nilai yang  berbeda dan ber"ariasi ber"ariasi tetapi pada umum nya nya porositas batuan sedimen sedimen lebih kecil dari *+&.

A.1

Klasifikasi Porositas

Klasifikasi porositas terbagi menjadi dua kategori# yaitu klasifikasi secara ,ologi dan Klasifikasi secara eknik ( Geological and clasification enggineering ).

A.2

Klasifikasi secara Geologi ( geological classifiction of porosity ) porosity )

Di baah baah ini adalah adalah klasifikas klasifikasii porositas porositas secara secara umum didasarka didasarkan n pada genesa genesa nya yaitu a. !orositas primer# yaitu porositas yang terbentuk pada aktu yang bersamaan dengan proses  pengendapan

berlangsung.

 b. !orositas sekunder# sekunder# yaitu porositas batuan yang yang terbentuk setelah proses pengendapan. pengendapan.

A.3 Klasifikasi secara secara teknik ( engineering classification of porosity )

!ori batuan akan semakin tertutup atau terisolasi oleh proses diagenesa dan katagenesa seperti sementasi dan kompaksi selama proses sedimentasidan litifikasi. Klasifikasi  porositas secara teknik di bagi menjadi dua  a.

!orositas total ( absolute )

/aitu perbandingan "olume pori ( p ) dengan "olume total batuan ( b ) meskipun pori tersebut  berhubungan atau tidak# porositas absolut juga dapat dapat di definisikan sebagai total pori yang saling berhubungan termasuk "olume pori yang di tempati oleh bound ater tetapi tidak termasuk air struktural.

 b.

!orositas efektip

/aitu perbandingan "olume pori yang saling berhubungan(interconnected) terhadap "olume total  pori# tidak termasuk bound ater tapi termasuk "olume yang ditempati oleh air dan hidrokarbon.porositas efektif dipengarui oleh tipe dan kandungan clay dalam batuan#pengepakan dan sedimentasi#pelapukan dan pencucian dapat juga mempengaruhi batuan.porositas efektif adalah nilai yang sering digunakan dalam semua perhitungan dalam rese"oir engineering.

A.

!aktor yang "enent#kan $esarnya Porositas

!ada rese"oir minyak#porositas berkisar antara *&-0+& tetapi pada umumnya 1+&-2+& .faktor yang menentukan besarnya porositas adalah 1.

Bentuk butir 

!orositas akan berubah dengan semakin menyusutnya butiran 2. Keseragaman ukuran butir3sortasi '. !eroses kompaksi selama dan setelah pengendapan 0.

Derajat sementasi dan kekorosityompakakan batuan

*.

Susunan pengepakan partikel

4.

ekaan dan groongan

A.%

&eto'e Penent#an Porositas

!orositas adalah perbandingan "olume pori dengan "olume total batuan dan dapat dinyatakan dalam fraksi atau persen. 5da beberapa metode untuk mengukur harga porositas dilaboratorium#yaitu 1)

6elium injection porisity

2)

!orositas o"erburden !enentuan porositas biasanya bersifat semi-kualitatif dan dikelompokan dengan skala

sebagaimana terlihat pada tabel 2.1 Tael 2.1 Skala porositas 'i lapangan

$)

Skala porositas (&) +–*

Keterangan Dapat diabaikan

* - 1+

Buruk 

1+ - 1*

8ukup

1* - 2+

Baik 

2+ - 2*

Sangat baik 

7 2*

9stemea

Per"eilitas

!ada prinsipnya# Data permebilitas digunakan untuk menentukan kemampuan air rese"oir  permebilitas didefinisakan sebagai kemampuan batuan untuk membaa fluida melaui pori yang saling berhubungan. Kenyataanya permebilitas batuan tergantung pada porositas efektif.

Keterangan  : % laju alir fluida# cc3det k % permeabilitas# darcy ; % "iskositas# cp d!3d< % gradien tekanan dalam arah aliran# atm3cm 5 % luas penampang# cm2

$.1

Klasifikasi Per"eailitas

. 1.

!ermeabilitas absolute merupakan kemampuan suatu batuan untuk mengalirkan suatu jenis fluida.

2.

!ermeabilitas efektif merupakan kemampuan fluida untuk dapat dialiri oleh suatu jenis fluida atau lebih# baik itu air# minyak dan keduanya# atau sebagai perbandingan permeabilitas air (k) dan permeabilitas minyak (ko).

'.

!ermeabilitas relati"e adalah perbandingan antara permeabilitas efektif dengan pase  permeabilitas ( air# minyak atau gas). Skala per"eailitas 'i apangan

Skala !ermeabilitas (mD) =* * – 1+ 1+ – 1++ 1++ – 1+++

Keterangan Ketat 8ukup Baik   Baik sekali

$.2

!aktor yang &e"pengar#*i Per"eailitas

!ermeabilitas batuan reser"oir dapat berkisar +#1 sampai 1#+++ md atau lebih. Batuan reser"oir yang memiliki permeabilitas1 md dianggap ketat# hal ini dapat dijumpai pada batuan gamping. >aktior yang mempengaruhi permeabilitas adalah  1.

Bentuk dan ukuran batu  jika batuan disusun oleh butiran yang besar# pipih dan seragam dengan dimensi hori?ontal lebih panjang# maka permeabilitas hori?ontal (kh) akan lebih  besar. Sedangkan permeabilitas "ertical (k") sedang - tinggi. @ika batuan yang disusun  berbutir dominan kasar# membulat dan seragam# maka permeabilitas akan lebih besar dari kedua dimensinya. !ermeabilitas buat reser"oir secsara umum lebih rendah# khusunya pada dimensi "ertikalnya# jika butirannya berupa pasir dan bentuknya tidak teratur. Sebagian besar reser"oir minyak seperti ini.

2.

Sementasi  permeabilitas dan porositas bauan sedimen sangat dipengaruhi sementasi dan keberadaan semen pada pori batuan.

'.

etakan dan pelarutan  pada batuan pasir# retakan tidak dapat menyebabkan permeabilitas sekunder# kecuali pada batuan pasir yang interbedded dengan shale# lime stone dan dolomite. !ada batuan karbonat# proses pelarut oleh larutan asam yang berasal dari perokolasi air  permukaan akan melalui pori – pori primer batuan# bidang celah dan rekahan akan menambah permeabilitas reser"oir.

+)

Sat#rasi !l#i'a

Saturasi fluida adalah perbandingan antara "olume pori batuan yang ditempati oleh stu fluida tertentu dengan "olume pori batuan . adapun jenis- jenis dari saturasi batuan reser"oir yaitu  1.

Saturasi gas adalah "olume pori yang diisi gas dibagi dengan "olume total yang dinyatakan dengan Sg.

2.

Saturasi minyak adalah "olume pori yang diisi minyak dibagi dengan "olume pori total yang dinyatakan dengan So.

'.

Saturasi air adalah "olume pori yang diisi air dibagi "olume pori total yang dinyatakan dengan S. !ersamaan untuk saturasi suatu fluida dapat dirumuskan sebagai berikut 

S % 3p A 1++& So % o3p A 1++& Sg % g3p A 1++& Dimana   % "olume air# cc p % olume pori# cc g % olume gas# cc

@ika pori – pori batuan diisi oleh fluida minyak# gas# dan air# maka berlaku hubungan  Sg  So  S % 1 @ika diisi oleh minyak dan air saja# maka berlaku hubungan  Sg  So % 1  !emberian skala "isual untuk saturasi fluida  So 7 1+&# S = *+&# adalah lapisan yang memproduksi minyak. So = 1+&# S = *+&# adalah lapisan yang memproduksi gas. So = 1+&# S 7 *+&# adalah lapisan yang memproduksi air.

,)

Ko"presiilitas

Cenurut ,eertsma# terdapat tiga macam kompressibilitas pada batuan yaitu  a.

Kompressibilitas matriks batuan# yaitu fraksional perubahan "olume dari material padatan  batuan (grain) terhadap satuan perubahan tekanan.

 b.

Kompressibilitas batuan keseluruhan# yaitu fraksional perubahan "olume dari "olume batuan terhadap satuan perubahan tekanan.

c.

Kompressibilitas pori-pori batuan# yaitu fraksional perubahan "olume pori-pori batuan terhadap satuan perubahan tekanan. Batuan yang berada pada kedalaman tertentu akan mengalami dua macam tekanan# yaitu 

E

9nternal stress yang berasal dari desakan fluida yang terkandung di dalam pori-pori batuan (tekanan hidrostatik fluida formasi)

E

FGternal stress yang berasal dari pembebanan batuan yang ada di atasnya (tekanan o"erburden)

-)

ettailitas

Hettabilitas didefinisikan sebagai suatu kecenderungan dari adanya fluida lain yang tidak saling mencampur. 5pabila dua fluida bersinggungan dengan benda padat# maka salah satu fluida akan bersifat membasahi permukaan benda padat tersebut# hal ini disebabkan adanya gaya adhesi. Dalam system minyak-air# benda padat# gaya adhesi 5 yang menimbulkan sifat air membasahi benda padat adalah  Suatu cairan yang dikatakan membasahi ?at padat jika tegangan adhesinya positif (I = J+o)# yang berarti batuan bersifat ater et# sedangkan bila air tidak membasahi ?at padat maka tegangan adhesinya negati"e (I 7 J+o)# berarti batuan bersifat oil et.

!)

,ensitas $at#an

Densitas batuan dari batuan berpori adalah perbandingan antara berat terhadap "olume (rata-rata dari material tersebut). Densitas spesifik adalah perbandingan antara densitas material tersebut terhadap densitas air pada tekanan dan temperatur yang normal# yaitu kurang lebih 1+' kg3m'.

Densitas adalah berat jenis dari batuan yang dinyatakan dalam pound per cubic feet atau kilonewton per cubic meter. Specific gravity suatu padatan (SG) adalah perbandingan densitas  padatan dengan densitas air, yang diperkirakan mendekati 1 gramforce!cm" (#.$ k%!m" atau &.&1 '%!m"). 'etode pengukuran densitas terbagi menjadi dua cara, yaitu  1. enentuan densitas di laboratorium.  *ensitas dibedakan menjadi ", yaitu  bobot isi asli (natural density) dan bobot isi kering (dry density) dan bobot isi jenuh (saturated density). *alam penentuan densitas di laboratorium1&), digunakan persamaanpersamaan sebagai berikut 

+. enentuan densitas dengan log sumuran. ara menentukan densitas batuan dari pembacaan log densitas adalah dengan menganalisis defleksi kurva pada log densitas dalam satuan gr!cc. *ari defleksi kurva pada log densitas itu dapat diketahui besarnya bulk density masingmasing batuan.

G)

Kecepatan Aliran !l#i'a

Kecepatan aliran darcy atau flu- velocity  (") adalah laju alir rata-rata "olume fluG per satuan luas  penampang di media berpori. Sedangkan kecepatan rata-rata fluida yang melalui media berpori dikenal sebagai interstitial velocity (u). 6ubungan antara kedua parameter kecepatan tersebut adalah sebagai berikut 6arga fluG "elocity pada umumnya sekitar 1+-4 m3s. Besarnya interstitial "elocity digunakan untuk kecepatan suatu partikel (partikel kimia penjejak atau tracer ) yang mengalir pada media berpori.

P-&$A/ASA0 

Dalam konsep mekanika batuan sifat fisik batuan didefinisikan sebagi kenampakan khas fisikis batuan yang dapat diinterpretasi secara langsung. Sifat fisik batuan berdasarkan konsep mekanika yang dapat dijadikan parameter dalam pemodelan penambangan.

!orositas adalah perbandingan "olume rongga pori pori terhadap "olume total batuan#  perbandingan ini biasanya di lakukan dengan persen.

Densitas batuan dari batuan berpori adalah perbandingan antara berat terhadap "olume (rata-rata dari material tersebut). Densitas spesifik adalah perbandingan antara densitas material tersebut terhadap densitas air pada tekanan dan temperatur yang normal# yaitu kurang lebih 1+' kg3m'

sumber  http33mataratu22.blogspot.com32+1'3+03sifat-fisik-batuan-2.htmliG??2GH6LpMf* http33abdulrohim-betai.blogspot.com32+113+03sifat-fisik-batuan.html http33mataratu22.blogspot.com32+1'3+03sifat-fisik-batuan-1.htmliG??2GFt1Cgt http3321GemberJ+.blogspot.com32+1'3+'3karakteristik-batuan-dalam-pemodelan.html