BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang Penelitian Sumatra atau Sumatera merupakan salah satu pulau terbesar di bagian barat wilayah Indonesia. Kata “Sumatra” digunakan dalam rujukan literatur geologi internasional seperti pada buku Geology of Indonesia (Van Bemmelen, 1949), Sumatra: Geology, Resources and Tectonic Evolution (Barber et al., 2005), dsb. Kata “Sumatera” digunakan untuk hal-hal terkait administrasi, karena peraturan perundang-undangan Republik Indonesia secara legal menggunakan kata “Sumatera” sejak tahun 1956 (Husein, 2016) dan untuk selanjutnya dalam penelitian ini, peneliti menggunakan kata Sumatera. Cekungan Sumatera Selatan merupakan salah satu cekungan Tersier yang terletak di sebelah timur Bukit Barisan. Cekungan Sumatera Selatan dipisahkan dengan Cekungan Sumatera Tengah oleh Bukit Tigapuluh dan di bagian selatan dibatasi oleh Tinggian Lampung dimana memisahkan cekungan ini dengan Cekungan Sunda dan Laut Jawa (De Coster, 1974). Cekungan ini termasuk back arc basin yang mulai terbentuk pada saat ekstensi Pra-Tersier dengan arah timurbarat (Barber et al., 2005). Menurut Williams et al. (1995, dalam Onasanya, 2013), secara umum Cekungan Sumatera Selatan dapat dibagi menjadi lima sub-cekungan, yaitu Sub-cekungan Jambi, Sub-cekungan Palembang Utara, Sub-cekungan Palembang Tengah, Sub-cekungan Palembang Selatan, dan Sub-cekungan Bandar
1
2
Jaya. Lokasi penelitian berada di bagian utara Sub-cekungan Jambi, yaitu di Kabupaten Tanjung Jabung Barat dan Tanjung Jabung Timur, Provinsi Jambi. Lapangan penelitian merupakan salah satu lapangan produksi milik PetroChina International Jabung Ltd. (sebelumnya milik Devon Energy, setelah mengakuisisi daerah ini dari Santa Fe Energy Resources Co.), dengan luas area 138 km2 (13.760 hektare). Lapangan penelitian merupakan lapangan terbesar yang berada di Blok Jabung. Lapangan ini merupakan suatu basement high yang memiliki orientasi timur laut-barat daya (NE-SW). Pada bagian selatan terdapat patahan normal yang menghadap ke utara dimana patahan tersebut memisahkan dengan lapangan yang lain. Menurut Suta dan Utomo (2006), interval produksi di lapangan ini berada pada Formasi Talang Akar Bawah dimana lingkungan pengendapan utama berupa kipas koluvial, kipas aluvial, dan sistem fluvial. Lokasi ini pertama kali dieksplorasi pada tahun 1971 dan kemudian ditinggalkan. Setelah itu mulai dikembangkan lagi mulai tahun 1995 hingga sekarang. Lapangan ini menghasilkan minyak hingga 53.000 BOEPD. Selain itu juga memproduksi kondensat dan gas dalam jumlah yang relatif besar. Saat ini pengembangan sumur produksi terus dilakukan yaitu dengan cara mencari interval-interval prospek di sumur-sumur produksi. Berdasarkan hasil DST di beberapa sumur yang memiliki kedalaman hingga menembus basement high, terdapat cadangan gas yang cukup besar ditemukan pada interval Konglomeratik hingga ke fractured basement. Berdasarkan data laporan PetroChina (2016), interval Konglomeratik ialah nama interval pada bagian paling bawah dari Formasi Talang Akar Bawah (LTAF)
3
yang berada di antara interval Formasi Talang Akar Bawah dengan batuan dasar granitik. Kata konglomeratik memiliki arti berkaitan dengan konglomerat. Konglomerat merupakan istilah umum untuk menyebutkan jenis batuan dengan fragmen berukuran > 2mm (gravel size) yang telah terlitifikasi (Blair & MacPherson, 1999; Boggs Jr., 2009). Konglomerat disebut juga sebagai rudite dalam Bahasa Latin (Boggs Jr., 2009). Boggs Jr. (2009) di dalam bukunya meggunakan istilah konglomerat untuk menyebutkan seluruh jenis rudite, entah yang matrix-supported maupun clast-supported. Interval Konglomeratik paling banyak ditemukan pada bagian sayap basement high (basement flank). Interval Konglomeratik yang terdapat pada sumur ini bukan merupakan lapisan konglomerat (dan breksi) pada umumnya yang terbentuk pada sistem sungai, melainkan konglomerat (dan breksi) yang terbentuk pada lingkungan koluvial dan kipas aluvial dimana butir sedimen berukuran hingga bongkah (> 256 mm). Fragmen konglomerat (dan breksi) berasal dari lapukan dan pecahan basement high granitik dengan umur Kapur Akhir (radiometric dating K-Ar). Hal tersebut menjadi salah satu permasalahan tersendiri dimana dibutuhkan sudut pandang khusus dalam menganalisis secara kuantitatif respon well log untuk menentukan elektrofasies. Respon wireline log yang berbeda dengan respon well log reservoar sedimen pada umumnya, merupakan salah satu permasalahan tersendiri yang akan dibahas pada penelitian ini. Tingginya nilai API gamma ray (spectral gamma ray), densitas batuan, dan resistivity log, serta rendahnya nilai porosity unit menunjukkan bahwa pendekatan yang dilakukan haruslah berbeda. Berdasarkan data Routine
4
Core Analysis (RCAL) nilai porositas dan permeabilitas pada interval Konglomeratik relatif kecil. Penelitian ini penting dilakukan mengingat masih sedikitnya studi pada interval ini. Selain itu, belum ada perhitungan parameter petrofisika di interval Konglomeratik tersebut. Penentuan fasies sedimen serta lingkungan pengendapan akan memberikan informasi mengenai prospek dan kualitas reservoar yang mana memiliki cadangan gas relatif besar. Penelitian ini juga akan membuka pandangan mengenai analisis well log khususnya pada zona high gamma ray dan tight formation, sehingga menambah wawasan pengetahuan pembaca. Berdasarkan hal tersebut, dalam penelitian ini peneliti berusaha menganalisis fasies sedimen dan lingkungan pengendapan, parameter-parameter petrofisika batuan pada interval Konglomeratik, penentuan cut off, serta memberikan rekomendasi lanjutan. Penelitian ini diharapkan dapat membantu meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi dan penentuan area prospek pada pengeboran selanjutnya. I.2. Rumusan Masalah Berdasarkan uraian latar belakang yang telah dijabarkan di atas, maka beberapa perumusan permasalahan dalam penelitian ini antara lain: a. Bagaimanakah lithofacies dan pada lingkungan pengendapan apakah reservoar Konglomeratik di daerah penelitian terbentuk? b. Berapakah nilai petrofisika batuan pada interval Konglomeratik dan berapakah nilai cut off untuk Vshale, porositas, dan Sw-nya?
5
c. Dimana letak kedalaman interval prospek pada sumur penelitian dan dimana area yang dianggap prospek untuk dilakukan pengeboran sumur baru? I. 3. Maksud dan Tujuan Penelitian Maksud penelitian ini adalah untuk memahami fasies dan lingkungan pengendapan reservoar Konglomeratik pada bagian bawah Formasi Talang Akar Bawah serta perhitungan parameter petrofisika sumur HAS, Lapangan “NIKEN”, Sub-cekungan Jambi, Cekungan Sumatera Selatan. Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Menentukan fasies dan lingkungan pengendapan reservoar Konglomeratik berdasarkan data well log, core dan sidewall core. b. Menentukan nilai parameter petrofisika batuan di beberapa sumur, nilai cut off untuk Vshale, porositas, dan Sw, serta persebaran parameter petrofisika batuan tersebut. c. Menentukan interval prospek pada sumur penelitian serta area rekomendasi penentuan lokasi sumur baru berdasarkan hasil analisis. I.4. Lokasi Penelitian Daerah penelitian terletak di bagian utara Provinsi Jambi, yaitu di Kecamatan Betara, Kabupaten Tanjung Jabung Barat, dan Kecamatan Mendahara Ulu, Kabupaten Tanjung Jabung Timur, Provinsi Jambi. Daerah ini terletak lebih kurang 85 km arah barat laut kota Jambi. Lokasi ini masuk ke dalam Sub-cekungan Jambi, Cekungan Sumatera Selatan.
6
Lapangan NIKEN
Pulau Sumatera, Indonesia
40 km
Gambar 1.1. Peta lokasi penelitian pada Blok Jabung, Sub-cekungan Jambi, Cekungan Sumatera Selatan, Pulau Sumatera, Indonesia.
I.5. Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian ini menentukan fasies, lingkungan pengendapan, nilai cut off (Vshale, porositas, Sw), serta persebaran nilai parameter petrofisika reservoar Konglomeratik berdasarkan aspek petrofisika batuan, dengan analisis well log, core, sidewall core dan validasi dari data DST sehingga memperoleh hasil penelitian berupa: a. Lithofacies
interval
Konglomeratik
serta
interpretasi
lingkungan
pengendapannya. b. Nilai parameter petrofisika batuan pada sumur penelitian, penentuan nilai cut off untuk Vshale, porositas, dan Sw, serta faktor-faktor yang mempengaruhi nilai parameter petrofisika batuan pada sumur penelitian
7
serta persebaran parameter petrofisika di daerah penelitian pada peta top Konglomeratik. c. Penentuan interval prospek pada beberapa sumur penelitian serta area rekomendasi penentuan sumur baru untuk dilakukan pengeboran selanjutnya. I.6. Batasan Penelitian Peneliti membatasi penelitian ini pada hal-hal sebagai berikut: a. Analisis dan pembahasan fasies serta lingkungan pengendapan dilakukan berdasarkan data well log, core, dan sidewall core (petrografi, SEM, XRD) yang dimiliki oleh perusahaan. Data seismik 3D telah diolah dan diinterpretasi sebelumnya oleh pihak perusahaan, dan selanjutnya digunakan oleh peneliti untuk mengoptimasi interpretasi kondisi geologi daerah penelitian. Marker stratigrafi sudah ditentukan sebelumnya oleh pihak perusahaan dan sedikit dikoreksi oleh peneliti. b. Penentuan fasies dan lingkungan pengendapan yang diteliti hanya pada sumur tertentu dengan interval kedalaman tertentu, disesuaikan dengan data yang dimiliki perusahaan. Data tersebut antara lain data well log, deskripsi core, deskripsi petrografi, XRD, dan SEM dari sidewall core. c. Perhitungan nilai parameter petrofisika pada interval Konglomeratik meliputi perhitungan nilai Vshale, porositas, saturasi air, permeabilitas dari RCAL, serta penentuan nilai cut off untuk Vshale, porositas, dan Sw. Perhitungan dilakukan dengan metode perhitungan dari well log yang di
8
validasi dengan hasil analisis laboratorium (RCAL) dan drillstem test (DST). d. Hasil analisis data dan pembahasan yang saling terintegrasi dapat menentukan interval prospek pada sumur penelitian serta area rekomendasi untuk dilakukan pengeboran sumur selanjutnya. I.7. Peneliti Terdahulu a. Suta dan Utomo (2006, dalam Slatt, 2006) melakukan penelitian terintegrasi mengenai karakterisasi pengembangan reservoar dan eksplorasi di daerah Jabung, Sub-cekungan Jambi, Cekungan Sumatera Selatan. Penelitian dilakukan dengan menggunakan data seismik 3D seluas 445 km2, log konvensional, RFT, MDT, dan data sumur seperti SWC, batu inti, DST, dsb. Hasil penelitiannya menyebutkan bahwa Formasi Talang Akar Bawah merupakan formasi pembawa hidrokarbon yang paling utama di daerah tersebut. Reservoar hidrokarbon dibagi menjadi “reservoar atas” dan “reservoar bawah”. Kedua reservoar tersebut dipisahkan oleh lapisan tebal serpih asal laut (marine shale) dan serpih dataran banjir (floodplain shale). Hasil percobaan dan analisis laboratorium data core menunjukkan cutoff untuk porositas ialah 9%. Tingginya nilai gamma ray (dan Vsh) akibat batuan sumber dari basement granitik.
b. Teguh dan Agus (2011) melakukan penelitian di daerah Jabung, Provinsi Jambi. Penelitian ini fokus mengenai karakteristik litologi basement dengan mengintegrasikan data seismik, data log, dan deksripsi cutting maupun batu inti. Berdasarkan hasil penelitian tersebut, dapat disimpulkan bahwa basement Pra-
9
Tersier yang berada di daerah Jabung terdiri dari tiga litologi yang berbeda, antara lain: granit, batugamping, dan metasedimen. Dengan mengetahui karakteristik tersebut peneliti mampu memetakan keekonomisan lokasi penelitian serta mengembangkan mekanisme/play pada basement di daerah Jabung.
c. Setyobudi (2011; 2013) melakukan penelitian di salah satu lapangan minyak daerah Tungkal Deep yang terletak di bagian barat daya daerah penelitian. Data yang digunakan antara lain data inti pemboran, log sumur, data DST serta data seismik 3D. Berdasarkan analisis data yang dilakukan maka dapat diketahui bahwa pada lapangan tersebut satuan litologi yang berhubungan dengan bukit intrusi granitik tersebut antara lain: Granit segar (real basement), Granit terekahkan (fractured basement), Granit terlapukkan (weathered granite), dan Granite Wash. Granit terekahkan tersebar di seluruh bagian lapangan, hal disebabkan oleh proses tektonik yang mengenai batuan granit. Perlakuan swabbing saat melakukan DST untuk mengalirkan hidrokarbon, menunjukkan bahwa reservoar tersebut memiliki karakter yang low porosity dan low permeability.
Tabel 1.1. Ringkasan ulasan peneliti terdahulu.
No Tahun
1.
2006
Peneliti
Suta, I.N. & Utomo, B.T.
2.
2011
Teguh, F. & Agus, H. P.
3.
2011; 2013
Setyobudi, P.T.
Judul
An Example of Integrated Characterization for Reservoir Development and Exploration: Northeast Betara Field, Jabung Subbasin, South Sumatra, Indonesia Jabung Block Basement – Their Characteristics and Their Economic Potential Model Konseptual, Sebaran Satuan dan Kualitas Reservoir Batuan Dasar Granitik Eosen Sub-Cekungan Jambi, Cekungan Sumatra Selatan
Hasil Formasi Talang Akar Bawah merupakan formasi pembawa hidrokarbon yang paling utama di daerah tersebut. Reservoar hidrokarbon (LTAF) dibagi menjadi reservoar LTAF atas dan reservoar LTAF bawah. Cadangan hidrokarbon paling banyak ditemukan pada bagian sayap (flank) dari paleo-lows dimana bagian ini terdapat volume sedimen dan reservoar sedimen yang tebal. Nilai cutoff porositas sebesar 9%. Nilai Vsh yang tinggi akibat batuan asal. Basement Pra-Tersier yang berada di daerah Jabung terdiri dari tiga litologi yang berbeda, antara lain: batuan dasar granit, batugamping, dan metasedimen. Lapangan peneliti tersebut (Lapangan PT) disusun oleh satuan litologi yang berhubungan dengan bukit intrusi granitik antara lain: Granit segar (real basement), Granit terekahkan (fractured basement), Granit terlapukkan (weathered granite), dan Granite Wash.
10
11
I.8. Manfaat dan Keaslian Penelitian Manfaat penelitian yang diperoleh dari penelitian ini dari aspek akademisi dan industri, antara lain: a. Manfaat penelitian bagi akademisi antara lain, sebagai referensi mengenai fasies dan lingkungan pengendapan pada zona transisi antara batuan beku/metamorf sebagai basement dengan batuan sedimen di atasnya sebagai endapan yang mengisi suatu cekungan sedimen. Serta pengaplikasian perhitungan nilai parameter petrofisika pada batuan beku yang terdeposisi melalui proses dan mekanisme pengendapan sedimen. Penelitian ini masih jarang dilakukan dalam pemecahan permasalahan pada zona transisi, dalam segi geologi maupun petrofisika batuannya. b. Manfaat penelitian bagi pelaku industri antara lain, penelitian ini bermanfaat untuk memberikan gambaran serta acuan untuk melakukan analisis dan interpretasi fasies lingkungan pengendapan di zona transisi antara basement dengan batuan sedimen pengisi cekungan. Selain itu, berdasarkan hasil pembahasan yang saling terintegrasi diharapkan mampu menyelesaikan berbagai permasalahan perhitungan petrofisika pada batuan beku serta dalam menentukan interval prospek dan juga area rekomendasi untuk dilakukan pengeboran sumur selanjutnya.
Keaslian penelitian ini antara lain ditunjukkan oleh belum adanya penelitian secara terintegrasi mengenai fasies dan lingkungan pengendapan pada interval penelitian.
Selain
itu,
perhitungan
parameter
petrofisika
pada
interval
12
Konglomeratik juga belum dilakukan secara menyeluruh dan mendetail. Oleh sebab itu, peneliti menentukan tema penelitian mengenai fasies, lingkungan pengendapan, dan petrofisika pada reservoar Konglomeratik Lapangan “NIKEN”, Sub-cekungan Jambi, Cekungan Sumatera Selatan.
