Teknik Eksploitasi Panas Bumi

8/16/2019 Teknik Eksploitasi Panas Bumi

1/30

TUGAS II TEKNIK EKSPLOITASI PANAS BUMIRESUME BASIC GEOTHERMAL

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI MINYAK DAN GAS BUMI

BALIKPAPAN

2016


2/30

BASIC GEOTHERMAL

Sumber panas dari panasbumi adalah magma. Magma sebagai sumber panas akan

memanasi bahan-bahan pada kerak bumi ermasuk !uga "airan #ang ada di dalamn#a.

Se"ara umum lapangan panasbumi erdapa di daerah !alur gunung berapi. reser$%ir panas

bumi erdapa di daerah gunung api purba & post volcanic '. Terben ukn#a reser$%ir

panasbumi harus memiliki pers#ara an er en u( #ai u harus ersedia sumber panas( ba uan

reser$%ir( )luida reser$%ir( dan ba uan penudung. Selain s#ara -s#ara erben ukn#a

reser$%ir panasbumi !uga dapa diklasi)ikasikan berdasarkan sumber panas( !enis )asa

)luida( empera ure( dan berdasarkan !enis )luida reser$%ir. erdapa pr%ses p%s $%l"ani"

#ang men#ebabkan dinginn#a "airan magma kemudian akan men!adikann#a sebagai salah

sa u k%mp%nen reser$%ir panasbumi #ang disebu sumber panas.

2.1. Genesa Pemben !"an Rese#$% Panas b!m&Aspek ge%l%gi #ang mempengaruhi erben ukn#a sumber panasbumi adalah

kegia an magma ik dan pr%ses pengangka an. *egia an magma ik khususn#a

berben uk er%b%san dan le usan gunung api(sedangkan pr%ses pengangka an

akan mengakiba kan sesar disepan!ang !alur gunung api. +r%ses pengangka an

memben uk sis em pegunungan sebagai penangkap hu!an sehingga peresapan

air ke dalam anah rela i$ebesar dari daerah seki arn#a.


3/30

2.1.1. Te%#& Pemben !"an Rese#$% Panasb!m&

Sis em panas bumi erben uk dari hasil perpindahan panas dari sumber panas sekelilingn#a #ang er!adi se"ara k%nduksi maupun se"ara k%n$eksi

#ang er!adi melalui ba uan( sedangkan perpindahan panas se"ara k%n$eksi

er!adi karena k%n ak an ara air dengan sumber panas dan ini karena adan#a

ga#a apung &Bu%#an"#'.

.

2.1.2. S'a#a Te#ben !"n'a Rese#$% Panasb!m&

,alam pemben ukann#a( reser$%ir panas bumi mempun#ai empa

s#ara #angharus dipenuhi #ai u sumber panas( ba uan reser$%ir( )luida

reser$%ir( dan ba uan penudung.

2.1.2.1. S!mbe# Panas

Sumber panas adalah bagian #ang erpen ing un uk sua u reser$%ar

panas bumi &hidr%hermal' energi panas dari sumber ersebu akan diserap %leh

)luida dan dipr%duksikan sebagai uap.Sumber panas u ama lapangan

hidr% hermal adalah in rusi magma %na seismik dimana er!adi ben uran a au


4/30

pemisahan an ara beberapa lempeng. *emungkinan lain dari sumber panas

ersebu an ara lain

/. *%nsen rasi radi%ak i) l%kal #ang inggi pada ba uan kerak bumi.0. Reaksi kimia eks% hermik.1. +anas gesekan karena perbedaan gerak massa ba uan #ang saling

bergeser padapa ahan-pa ahan ge%l%gi.2. +anas la en #ang dilepaskan pada saa pengkris alan a au pemada an

ba uan #ang"air.3. Masukn#a gas-gas magma ik #ang panas ke dalam a4ui)er melalui

rekahanrekahanpada bed r%"k.

Bed r%"k biasan#a adalah bagian u ama ba uan basal ik kerak bumi

#ang menghasilkan ekanan li %s a ik #ang berakiba ba uan men!adi

impermeable( eru ama pada arah h%ri %n al

2.1.2.2. Ba !an Rese#$%

Ba uan reser$%ir adalah ba uan #ang mempun#ai p%r%us dan

permeable#ang sanga baik dapa men#impan dan mel%l%skan air a au uap

#ang merupakan )luida reser$%ir pada gradien ekanan er en u. si)a )isik ba uan reser$%ir adalah k%nduk i$i as panas(#ai u kemampuan un uk

menghan arkan panas dari sumber panas. +ada sis em panas bumi( sebagian

besar ba uan reser$%ir adalah ba uan beku a au me am%r) sebagai p%r%si as

sekunder. Selain ba uan beku dan me am%r)( #ang dapa ber)ungsi sebagai

ba uan reser$%ir adalah ba uan sedimen pir%klas ik( karena si)a n#a #ang

mempun#ai kemampuan un uk men#impan )luida panasbumi. Ba uan ini

dihasilkan %leh serangkaian pr%ses #ang berkai an dengan le usan gunung api.

2.1.2.(. )*!&+a Rese#$%

5luida reser$%ir panas bumi adalah air #ang digunakan un uk

memindahkan panas kepermukaan. 5luida reser$%ir panas bumi ersebu dapa


5/30

berupa air hu!an a au air anah me e%ri". 6enis-!enis air #ang berperan sebagai

)luida reser$%ir

/. Air 6u$enil & Juvenile water ' merupakan air baru #ang berasal dari magma ba uanu ama dan #ang sebelumn#a bukan merupakan bagian dari sistem

biosfera .0. Air magma ik &magmatic water ' merupakan air #ang berasal dari magma

saa magma menggabungkan air me e%rik dari sirkulasi #ang dalam a au air

daribahan-bahan7ma erial-ma erial pengendapan.1. Air me e%rik &meteorik water ' merupakan air #ang erakhir erliha

dalamsirkulasi a m%s)er.2. Air purba &connate water ' merupakan air )%sil #ang elah keluar dari

hubungan dengan a m%s)er un uk peri%de ge%l%gi #ang pan!ang. Air

er u up %leh )%rmasiba uan #ang dalam.3. Air me am%r)is &metamorfic water ' merupakan perubahan khusus dari air

purba#ang berasal dari mineral hydrous selama rekris alisasi un uk

mengurangi mineral hydrous selama pr%ses perubahan ben uk.

2.1.2.,. Ba !an Pen!+!n- Ca/ R% "

+ada reser$%ir panasbumi( ba uan penudung umumn#a berben uk lempung u)aan( lanau u)aan dan kerikil u)aan.Selain i u lapisan ba uan #ang

impermeabelini dapa erben uk !uga %leh pr%ses kimia #ang disebu self

sealing sebagai beriku

/. +engendapan mineral-mineral dari laru ann#a( eru ama silika.

0. Al erasi hidr% hermal ba uan-ba uan permukaan #ang menghasilkan

kaolinisasi.

Ba uan penu up dapa dibedakan men!adi dua( #ai u 8

a. Ba uan penu up erbuka umumn#a menu upi reser$%ir air hanga

dengan ekanan #ang rendah dimana )luida di permukaan idak men"apai

boilling point se hingga kurang ek%n%mis un uk di ekspl%i asikan.


6/30

b. Sedangkan ba uan penu up er u up( #ai u ba uan #ang bersis emaquifer

confined dan ber ekanan inggi dimana water table se!a!ar dengan water

table recharge area .

2.2. K%n+&s& Ge%*%-& Rese#$% Panasb!m&

*%ndisi ge%l%gi sumber panas bumi( umumn#a pr%ses ge%l%gi ersebu

men"akup s ruk ur perlapisan dan s ra igra)in#a seper i graben( sesar dan

kaldera.

2.2.1. S #a &-#a &

,i dalam pen#elidikan s ra igra)i ada iga unsur pen ing pemben ukn#a

#ai u unsur ba uan( perlapisan dan s ruk ur sedimen.

a. 9nsur Ba uan9nsur ba uan erpen ing pemben uk s ra igra)i #ai u sedimen dimana si)a

ba uan sedimen #ang berlapis-lapis memberi ar i kr%n%l%gis dari lapisan #ang

ada en ang uru -uru an perlapisandi in!au dari ke!adian dan :ak u

pengendapann#a maupun umur se iap lapisan.

b. 9nsur +erlapisan

;ang didasarkan pada ken#a aan( #ai u bah:a

/. Akumulasi ba uan pada umumn#a searah dengan aliran media

ransp%r ( sehingga kemiringan endapan mengakiba kan er!adin#a

perlapisan selang indih &%$erlap' #ang diben uk karena idak

seragamn#a massa #ang diendapkann#a.0. Endapan di a as sua u sedimen pada umumn#a "enderung memben uk

sudu erhadap lapisan sedimen asi di ba:ahn#a.

". Bidang +erlapisan+ada daerah $ulkanik inireser$%ir panasbumi erben uk akiba pr%ses

sedimen asi hasil le usan gunung api.se"ara umum merupakan endapan


7/30

erulang #ang erdiri dari porfiritik andesitan dengan hasil piroklastik ( tuffa

lapili dan beberapa lapisan breksi.

2.2.2. S #!" !# Ge%*%-&

Ge%l%gi s ruk ur #ai u sebagai s udi #ang membahas bangunan a au

arsi ek ur kuli bumi dan ge!ala #ang men#ebabkan er!adin#a perubahan pada

kuli bumi #ang dipengaruhi %leh ekanan dan empera ure pada saa

pemben ukan ser a dis ribusi ga#a #ang men#ebabkan er!adin#a ben uk

S ruk ur ba uan adalah ben uk dan kedudukan #ang diliha di lapangan

sekarang. Hal ini merupakan hasil dari pr%ses( #ai u

/. +r%ses pemben ukan ba uan( dimana saa i u akan diben uk s ruk ur-

s ruk urprimer.0. +r%ses #ang beker!a kemudian( berupa de)%rmasi mekanis maupun

pengubahan kimia:i ba uan se elah ba uan erben uk.

S ruk ur sekunder di sebu !uga s ruk ur amblesan akiba kegia an

magmatik dan semi magmatik ( dengan a au anpa pengaruh sesar. S ruk ur

amblesan melipu i ka:ah( kaldera ( graben ser a s ruk ur #ang er!adi se"ara

la eral #ai u lipa an dan sesar.

1. Ka3a4

*a:ah merupakan ben uk nega i) #ang er!adi karena kegia an gunung

api.Le usan gunung api #ang mempun#ai danau ka:ah akan men#ebabkan

er!adin#a lahar le usan #ang bersuhu inggi.

2. Ka*+e#a

Menuru H. ' kaldera merupakan ben uk lekukan gunung

berapi #ang sanga besar bergaris engah beberapa kil%me er dan berben uk


8/30

membula . ,engan klasi)ikasikan kaldera men!adi beberapa !enis berdasarkan

pr%ses #ang memben ukn#a( #ai u

a. *aldera Le usan;ai u kaldera #ang disebabkan %leh le usan gunung api #ang sanga kua (

menghan"urkan bagian pun"ak keru"u dan men#emburkan massa ba uan

dalam!umlah #ang sanga besar.

b. *aldera Run uhan

*aldera #ang disebabkan le usan #ang ber!alan "epa memun ahkan ba uan

apungdalam !umlah ban#ak( sehingga men#ebabkan run uhn#a bagian pun"ak

gunungapi.

". *aldera Er%si

Ter!adin#a disebabkan %leh er%si pada bagian pun"ak keru"u ( dimana er%si

#ang berkepan!angan akan mampu mengikis bagian pun"ak gunung api.

(. G#aben +an H%#s

Graben adalah s ruk ur run uhan #ang berdinding lurus #ang er!adi di

bagian pun"ak a au keru"u lereng gunung api. horst merupakan s ruk ur

%n!%lan #ang diba asi sesar n%rmal parallel. Terben uk ke ika bidang %n!%lan

bergerak rela i) ke a as erhadap bidang hanging wall .

,. Ke"a# .

*ekar dapa diklasi)ikasikan berdasarkan ben uk( ukuran( dan "ara

er!adin#a.

/. Berdasarkan Ben ukn#a• *ekar Sis ema ik selalu di!umpai berpasangan #ang merupakan sa u

se ( arahn#a saling se!a!ar.• *ekar ak Sis ema ik dapa saling ber emu dan idak saling mem% %ng

kekarlainn#a.

0. Berdasarkan 9kurann#a


9/30

• Micro Joint ( ukurann#a / in"hi &han#a dapa diliha dengan mikr%sk%p'.• Major Joint ( ukurann#a dapa diliha pada "%n %h se angan &hand

specimen '.• Master Joint ( ukurann#a kurang lebih /?? ) ( han#a dapa diliha melalui

)% %udara.

1. Berdasarkan Cara Ter!adin#a

• Shear Joint ( kekar #ang er!adi akiba ekanan• Tension Joint ( kekar pada ba uan #ang er!adi akiba arikan• Release Joint ( kekar pada ba uan #ang er!adi akiba

pengurangan7hilangn#a ekanan.

5. Sesa#

,alam sesar erdapa beberapa bagian( dian aran#a

• angging !all &a ap'( adalah b%ngkah #ang erdapa di bagian a as

bidang sesar.• "oot !all &alas'( adalah b%ngkah pa ahan #ang berada di bagian ba:ah

bidangsesar.• #idang Sesar ( adalah bidang #ang erben uk akiba ada rekahan #ang

mengalami pergeseran.

2.2.3. Alterasi (ubahan) Hydrothermal

5luida dan ba uan reser$%ir dalam sua u sis em panasbumi saling

berin eraksi( sehingga mengakiba kan er!adin#a perubahan k%mp%sisi )asa

pada a au k%mp%sisi )asa "air. +erubahan k%mp%sisi ini merupakan hasil n#a a

dari pr%ses reaksi kimia:i.

6enis-!enis mineral #ang erben uk selama )luida dan ba uan

berin eraksi sanga ergan ung dari beberapa )ak %r( #ai u

+erubahan Tempera ur

+erubahan Tekanan

*%mp%nen 5luida


10/30

*%mp%sisi Ba uan

La!u Aliran Air dan 9ap

+ermeabili as Ba uan

*%nsen rasi CO0 dan H0S dalam )luida mempun#ai pangaruh #ang

erpen ing pada iap mineral%gi sekunder

Asal usul er!adin#a pemanasan

Terdapa beberapa ipe al erasi se"ara h#dr% hermal( menuru H%"h ein

adalah sebagai beriku /. Al erasi Langsung &+engendapan'

al erasi ini paling umum( dan ban#ak mineral h#dr% hermal #ang

di emukan di lapangan panas bumi erendapkan se"aralangsung dari laru an

dengan ban uan saluran dapa berupa kekar( sesar( re akan hid%lik(

ke idakselarasan( p%ridan ben uk permeable lainn#a.

0. Al erasi Replacement &+enggan ian'

*eban#akan ba uan mengandung mineral u ama #ang idak s abil.

Mineral ini memiliki ke"endrungan un uk digan ikan dengan mineral #ang

s abil pada k%ndisi #ang baru. *e"epa an penggan ian sanga ber$ariasi dan

ergan ung pada permeabili asn#a.

1. Al erasi $eaching &+elepasan'

+r%ses ini men#ebabkan uap k%ndensa erasamkan se"ara %ksidasi dari

gas H0S( menghan"urkan ba uan #ang memiliki mineral penggan i & attacks

rock ' #ang melaru kan mineral primer anpa mengganggu lubang-lubang pada

daerah #ang dipengaruhi %leh ak i$i as hidrothermal

Al erasi h#dr% hermal dapa dibedakan men!adi beberapa kel%mp%k

berdasarkan

/' Al erasi #ang menghasilkan mineral unggal( an ara lain


11/30

a. Albi isasi

Al erasi #ang dihasilkan dari perubahan mineral lain eru ama

* )eldspar %lehlaru an #ang ka#a @a. b. Aluni isasi

,i!umpai pada ba uan beku berbu ir halus #ang erdapa

disekeliling $einepi hermal( dihasilkan %leh ak i$i as air #ang bersi)a

sul)a .

". Argili isasi

Biasa di emukan pada ba uan samping dari $ein dimana "airan

pemben uk akan mengubah mineral )eldspar men!adi lempung.

d. *arb%ni isasi

rusi a au pemben ukan mineral karb%na se empa .

e. Chl%ri isasi

Mineral sebelumn#a( umumn#a mineral Allumin%us

5err%magnesian Sili"a e.

). Epid% isasi

+erubahan mineral Allumin%us 5err%magnesian Sili"a e

men!adi epid% erdapa pada "hl%ri e.

g. Silisi)ikasi

,ihasilkan %leh in r%duksi sili"a dari laru an magma i" akhir.

h. +iri isasi

Sua u perubahan mineral 5err% magnesian men!adi +iri .

0' Al erasi #ang menghasilkan mineral sekunder( an ara lain

a. Sausiri isasi+erubahan dari Ca-+lagi%klas men!adi mineral Albi e a au

Olig%klas( Epid% ( *alsi ( Serisi dan mineral e%li .

b. +r%pili isasi

Al erasi di"irikan %leh in r%duksi dan pemben ukan se empa

mineral *arb%n( Silika( Chl%ri e( Sul)ida dan Epid% e.


12/30

2.3. Karakteristik Batuan Reservoir Panasbumi

Ba uan reser$%ir melipu i !enis ba uan( k%mp%sisi kimia ba uan reser$%ir dan

si)a )isik ba uan reser$%ir panas bumi. +ada umumn#a ba uan reser$%ir #ang sering

di!umpai di lapangan-lapangan panasbumi berupa ba uan beku kris alin( ba uan

me am%r)( dan ba uan debu $ulkanik "air.

Ba uan reser$%ir panasbumi umumn#a adalah ba uan beku $ulkanik #ang berasal

dari pembekuan magma( sehingga k%mp%sisi kimia dari ba uan reser$%ir ersebu idak

dapa dipisahkan k%mp%sisi magma sebagai sumbern#a. Ba uan beku ini ersusun dari

Si( Al( Mg( 5e( Ca( @a dan * ser a Mn( + dan Ti dalam !umlah #ang sediki . Elemenersebu didampingi %leh %ksigen dan se!umlahba uan dan biasan#a dilap%rkan dalam

ben uk k%mp%nen %ksida &SiO0 dan Al 0O1'.

Chami"hael &/=>2' membagi ba uan reser$%ir $ulkanik men!adi beberapa

keluarga berdasarkan kandungan mineraln#a( #ai u basal ( basal raki -andesi e rki (

Andesi e-Re%li e( Traki -5en%li e( Lampr%)i e( @e)eli i e.Berdasarkan kandungan silika

&SiO0'( menuru O.Hiraka:a dapa diklasi)ikasikan men!adi Batuan Asam

(acidic/silicic rock ), Batuan Basa ( basic rock ), Batuan Menengah

(intermediate rock ), dan Batuan Ultrabasa.

Si)a )isik ba uan reser$%ir erdiri dari densi as( p%r%si as( :e abili as( sa urasi(

ekanan kapiler( permeabili as dan k%mpresibili as ba uan.,ensi as ba uan pada

lapangan panasbumi pada umumn#a sanga besar !ika dibandingkan dengan daerah

n%n-$ulkanik( karena reser$%ir panasbumi sering kali erdiri dari ba uan beku kris alin

dan ba uan me am%r)( kemudian debu $ulkanik dan ba uan $ulkanik "air.

Ada dua !enis p%r%si as #ai u p%r%si as an ar bu ir dan p%r%si as rekahan. +ada

umumn#a reser$%ir panasbumi mempun#ai sis em p%r%si as rekahan.Tegangan an ar permukaan akan imbul pada ba as permukaan an ara )luida #ang idak saling laru (

misaln#a pada reser$%ir panasbumi #ai u uap dan air( dimana air akan "enderung

meleka pada permukaan ba uan( sedangkan uap berada di a as )asa "air( !adi uap idak

mempun#ai ga#a arik-menarik dengan ba uan dan akan mudah mengalir.


13/30

Spesi)ik panas ba uan adalah ban#akn#a energi panas #ang diperlukan un uk

menaikkan empera ur dari sa u sa uan massa ba uan ersebu dengan / *. 6adi

sa uann#a adalah sa uan energi per massa per dera!a *el$in &energi7massa7%

*'. +adaumumn#a harga spesi)ik panas &Cr' pada reser$%ir panasbumi se"ara ra a-ra a berharga

/??? 67kg*.

*%nduk i$i as panas ba uan adalah kemampuan ba uan un uk menghan arkan

energi han#a dengan k%nduksi pada gradien hermal er en u. *%nduk i$i as diberi

simb%l * dan sa uann#a adalah &energi7:ak u7luas'7 & empera ure7!arak' a au


14/30

*%mp%sisi ba uan sedimen dipengaruhi %leh beberapa aspek( an ara lain

/. Sumber ma erial pemben uk sedimen asi

0. +r%ses er%si1. *%ndisi )isik dan kimia:i empa pengendapan

2. +r%ses lan!u an se elah mineral erendapkan

2.(.1.(. Ba !an Me am%# 7

Ba uan #ang berasal dari ba uan induk( dapa berupa ba uan beku(

sedimen

maupun metamorf sendiri. Ba uan ini elah mengalami perubahan

mineralogi ( eks ur maupun s ruk ur akiba pengaruh ekanan dan

empera ur sanga inggi( berkisar 0?? %C D?? %C.

2.(.2. K%m/%s&s& K&m&a Ba !an Rese#$% Panasb!m&

Ba uan beku ini ersusun dari Si( Al( Mg( 5e( Ca( @a dan * ser a

Mn( + danTi dalam !umlah #ang sediki . Elemen ersebu di dampingi %leh

%ksigen dan se!umlah ba uan dan biasan#a dilap%rkan dalam ben uk

k%mp%nen %ksida &SiO0 dan Al0O1'. Ba uan reser$%ir SiO0 berkisar an ara13 - >3 ( Al0O1 seki ar /0 - /F padaba uan beku dan men"apai 0?

pada ba uan intermediet ( 5eO dan 5e0O1( !uga MgO ser a CaO berkisar

an ara 0? -1? pada ba uan beku #ang rendah kadar SiO0-n#a( sedangkan

pada ba uan beku #ang inggi kadar SiO0-n#a adalah seki ar 3 .

*andungan @a0O #ang lebih dari F dan *0O D !arang men"apai /?

&In ermedie C%n en '.

2.(.2.1. Be#+asa#"an Kan+!n-an M&ne#a*

Chami"hael &/=>2' membagi ba uan reser$%ir $ulkanik men!adi

beberapa keluarga berdasarkan kandungan mineraln#a( #ai u 8

/. *eluarga Basal


15/30

ba uan reser$%ir beku luar #ang bersi)a basa dengan kandungan D

mineral u ama berupa Ca-+lagi%klas dan +ir%ksin. *eluaga Basal erdiri dari

beberapa !enis ba uan( an ara lain Talei i" Basal ( High Alumina Basal (Shas%ni e( Alkali Oli$in Basal .

0. *eluarga Basal Traki -Andesi e Traki

Ba uan ulkanik #ang bersi)a agak basa sampai in ermedie ( dengan

mineral u ama Augi . Oli$in !arang di!umpai. ,an ba uan ini bersi)a lebih

)elspa ik &*0O @aO inggi dari pada basal '( ma"am ba uan ini Basal

Traki( Andesi e raki( Ha:aii .

1. *eluarga Andesi e-Re%li e

Merupakan ba uan reser$%ir beku luar #ang bersi)a menengah

hingga asam. *eluarga Andesi e-Re%l%i ini erdiri dari +%rpiri -Andesi e(

,asi e-Ri%dasi e( Ri%li ( +%rpiri *uarsa( La i e.

2. *eluarga Traki -5en%li e

ba uan beku luar menengah dengan % al @a0O dan *0O inggi(

e api CaO rendah( erdiri dari Traki dan 5en%li e.

3. *eluarga Lampr%)i

ba uan reser$%ir beku luar #ang basa hingga ul ra basa( ka#aal kali(

5e( Mg( ber eks ur per)iri ik dengan mineral )err% magnesian seper i Bi% i

sebagai kris al sulung( Augi ( Oli$in dan )eldspar.

D. *eluarga @e)eli i

ba uan reser$%ir beku luar #ang berk%mp%sisi dari basa hingga

ul abasa( mengandung Augi ( pliin dan plag%pi . 5elspar %id men"irikankeluarga ini. An ara lain @e)elini dan Leusi .

2.(.2.2. Be#+asa#"an Kan+!n-an S&*&"a S&O2

Berdasarkan kandungan silika &SiO0'( menuru O. Hiraka:a dapa

diklasi)ikasikan men!adi


16/30

/. Ba uan Asam &acidic)silicic rock '( kandungan sili"a "ukup inggi &lebih

dari D? '. C%n %hn#a granit dan riolit .

0. Ba uan Basa &basic rock '( kandungan silika an ara 23 - 30 ka#a Mg(5e dan Ca. C%n %h gabro dan basalt .

1. Ba uan Menengah &intermediate rock '( ba uan beku peralihan an ara

ba uan beku asam dan basa dengan sili"a an ara 30 - DD . C%n %hn#a

andesit dan diorite .

2. Ba uan 9l rabasa( kandungan silika rendah berkisar an ara 2? - 23 .

2.(.2.(. Be#+asa#"an In+e"s 8a#na

*%mp%sisi kimia ba uan reser$%ir panasbumi berdasarkan indeks

:arna

dibagi dalam beberapa subklas( an ara lain

/. 5elsi" R%"k( ba uan erang #ang erdiri dari mineral ber:arna erang indeks :arna

kurang dari 0? . C%n %hn#a ,asi -Ri%li ( ba uan ini umumn#a ka#a akan Ca( 5e(

dan Mg.0. Ma)ik R%"k a au ba uan gelap( erdiri dari )err%magnesian a au

mineral be:arna gelap dan indeks :arna an ara 2? - >? .C%n %h adalah Gabr%( Basal Oli$in( +ir%ksin( H%rblende( Bi% i

dan R#%li . 9mumn#a ba uan ini ka#a akan kandungan kimia

seper i 5e dan Mg.1. In ermedie R%"k( ba uan reser$%ar peralihan an ara ba uan erang

dan gelap( indeks :arna seki ar 3? dan ka#a akan SiO0( Ca 5e

dan Ti.2. 9l rama)i" R%"k a au ba uan 9l ra gelap( ersusun %leh mineral

gelap seper i Oli$in( Or h%klas( *lin%pir%ksin( Am)ib%l danmempun#ai indeks :arna lebih dari >? dan ka#a akan unsur Ca

dan *.

2.(.(. S& a )&s&" Ba !an Rese#$% Panasb!m&


17/30

Si)a )isik ba uan reser$%ir erdiri dari densi as( p%r%si as(

:e abili as( sa urasi( ekanan kapiler( permeabili as dan k%mpresibili as

ba uan

2.(.(.1. Dens& as Ba !an

,ensi as ba uan dari ba uan berp%ri adalah perbandingan an ara

bera erhadap $%lume &ra a-ra a dari ma erial ersebu '.

2.(.(.2. P%#%s& as

+%r%si as dide)inisikan sebagai perbandingan $%lume p%ri-p%ri

ai u $%lume #ang di empa i %leh )luida' erhadap $%lume % al ba uan.

+ada umumn#a reser$%ir panasbumi mempun#ai sis em p%r%si as rekahan.

2.(.(.(. 8e ab&*& as


18/30

+ermeabili as dide)inisikan sebagai bilangan #ang menun!ukkan

kemampuan ba uan un uk mengalirkan )luida pada media berp%ri.

2.(.(.9. S/es& &" Panas Ba !an

Spesi)ik panas ba uan adalah ban#akn#a energi panas #ang

diperlukan un uk menaikkan empera ur dari sa u sa uan massa ba uan

ersebu dengan / *.

2.(.(.:. K%n+!" &$& as Panas Ba !an

*%nduk i$i as panas ba uan adalah kemampuan ba uan un uk

menghan arkan energi han#a dengan k%nduksi pada gradien thermal

er en u.

2.,. Ka#a" e#&s &" )*!&+a Rese#$% Panasb!m&

+ada reser$%ir #ang dianggap ideal pada umumn#a erdiri dari air danimpuri is(

dimana )luida ersebu memiliki k%mp%sisi kimia ser a si)a )isik er en u. ,imana

k%mp%sisi kimia dan si)a )isik ersebu akan berpengaruh erhadap reser$%ir

panasbumi.

5luida pada reser$%ir panasbumi erdiri dari mineral-mineral seper i k%mbinasi

alkali* alkali tanah* sulfur* oksida besi dan alluminium . Bahan-bahan ersebu ersusun

dari i%n-i%n #ang se!enis dengan kandungan er en u disamping i u !uga erdapa

impurities .

5luida reser$%ir panasbumi mempun#ai k%mp%sisi #ang sanga k%mplek( hal ini

selain disebabkan %leh unsur-unsur #ang sudah ada dalam reser$%ir !uga karena adan#a

pengaruh ekanan dan empera ure #ang inggi #ang akan men#ebabkan er!adin#a perubahan k%mp%sisi baik pada s%lid maupun )luidan#a. Se"ara umum )luida reser$%ir

melipu i air( uap( dan @CG & +on ,ondensable -as '.

Selain air dan uap air )luida reser$%ir panasbumi !uga mengandung a peng% %r

&impuri is'. *ehadiran a peng% %r dalam )luida reser$%ir kehadirann#a sanga idak


19/30

diharapkan karena dapa mengakiba kan pr%blem dalam peng%perasian lapangan. Akan

e api a ini idak pas i ada dalam reser$%ir eru ama un uk reser$%ir air hanga . a

impuri is ini dapa berupa C%ndensable gas dan @%n C%ndensable gas.Gas "%ndensable adalah gas #ang imbul pada saa )lashing er!adi bersa u

dengan uap air.Sedangkan gas n%n "%ndensable merupakan a impuri is #ang er!adi

se elah ge% hermal brine mengalami )lashing.

,alam eknik reser$%ir panasbumi( )luida #ang erliba adalah air dan uap air

#ang mempun#ai si)a -si)a )isik seper i densi as( egangan permukaan( $isk%si as(

spesi)ik $%lume.

2.,.1. K%m/%s&s& K&m&a )*!&+a Rese#$% Panasb!m&

2.,.1.1. Be#+asa#"an An&%n +an Ka &%n

5luida reser$%ir panasbumi erdiri dari mineral seper i k%mbinasi

alkali ( alkali anah( sulfur ( oksida besi dan alluminium .Gas CO0 #ang

erlaru dalam air !umlahn#a berkisar D1 - => ( bera H0S berkisar/ -

0/ sedangkan k%mp%nen #ang erke"il adalah CH2( H0 dan @0( kadang-

kadang erdapa pula @H1( H1BO1.I%n-i%n dalam )luida reser$%ir dapa

dikel%mp%kan men!adi dua bagian( #ai u

/. *a i%n &i%n-i%n p%si i)' erdiri dari • Alkali( an ara lain * ( @a ( Li #ang memben uk basa kua .• Me al alkali anah( an ar lain Br0 ( Mg0 ( Ca0 ( Sr0

memben uk basa lemah.• I%n hidr%gen• Me al bera an ara lain( 5e( Mn0 memben uk basa #ang

erdis%siasi.

a. S%dium dan p% asium &@a7*'S%dium biasan#a merupakan ka i%n #ang d%minan dan di!umpai

dalam

)luida panasbumi empera ur inggi.

*alsium &Ca'


20/30

b. I%n Ca adalah unsur dari)luida reser$%ir #ang berk%mbinasi dengan

i%n karb%na a au sul)a dengan "epa memben uk kerak &s"ale'

pengika pada an.". Magnesium &Mg'

I%n Mg biasan#a berada dalam k%nsen rasi #ang !auh lebih

mendeka i dari pada Ca. Magnesium !uga seper i i%n kalsium #ai u

dapa berk%mbinasi dengan i%n karb%na sehingga dapa

menimbulkan masalah s"ale.

d. 5errum &5e'

*andungan 5e &besi' "ukup rendah dan adan#a k%r%si pada besi(

erdapa pada laru an sebagai i%n )erri &5e1 ' dan 5err% &5e0 ' a au

dalam suspensiendapan sen#a:a besi. *andungan besi sering

mengiden i)ikasi dan mem%ni %r k%r%si dalam sis em air. Endapan

sen#a:a besi dapa mengakiba kan )%rmasi plugging.

e. Barium

unsur berkemampuan un uk berk%mbinasi dengan i%n sul)a un uk

memben uk i%n ins%luble #ai u Barium sul)a &BaSO2'.

). S r%n ium &Sr' Seper i barium dan "alsium( s r%n ium berk%mbinasi dengan i%n

sul)a

memben uk ins%luble s r%n ium sul)a :alaupun lebih s%luble

daripada

barium sul)a ( s %rn ium sering memben uk s"ale ber"ampur dengan

barium sul)a .

0. Ani%n &i%n-i%n nega i)'( #ang erdiri dari

Asam kua ( an ara lain Cl-( SO2-( @O1

Basa lemah an ara lain CO1-( HCO1-( Sa.

a. Cl%ri e &Cl'


21/30

I%n "l%ri e hampir selalu merupakan i%n u ama dalam air )%rmasi

dan mun"ul sebagai unsur p%k%k dalam air a:ar. Sumber u ama i%n

"l%ri e adalah na rium "l%rida &@aCl'( selan!u n#a k%nsen rasi i%n"lh%rida digunakan sebagai ukuran salini as air.

b. *arb%na dan Bikarb%naMemben uk s"ale #ang ins%luble & idak dapa laru dalam air'.

*%nsen rasi i%n karb%na kadang-kadang disebu JMe h#l Orange

Alkalini #K.

". Sul)a &SO2-'I%n sul)a sering menimbulkan masalah( sebab i%n ini mempun#ai

kemampuan un uk bereaksi dengan "alsium( barium( a au s r%n iumun uk memben uk s"ale ins%luble dan !uga memban u sebagai J5%%d

Subs an"eK #ai u pengurangan bak eri.

I%n-i%n ersebu di a as akan bergabung dian ara mereka berdasarkan

empa si)a ( #ai u

/. Salini as primer( #ai u !ika alkali bereaksi dengan asam kua

akan memben uk garam seper i @aCl dan @a0SO2.0. Salini as sekunder( !ika alkali anah bereaksi dengan asam kua

akan memben uk CaCl0( MgSO2( MgCl0 dan CaSO2.1. Alkalini as primer( !ika alkali bereaksi dengan asam lemah

memben uk @aCO1( @aHCO1.2. Alkalini as sekunder( !ika alkali anah bereaksi dengan asam

lemah memben uk garam an ara lain CaCO1( MgCO1(

Ca&HCO1'0( dan Mg&HCO1'0.

2.,.1.2. Be#+asa#"an Kan+!n-an A +an Im/!#& &s Se"ara umum)luida reser$%ir melipu i air( uap( dan @CG &@%n

C%ndensable Gas'.a. A Seba-a& )*!&+a Rese#$%

Berdasarkan k%mp%sisi kimian#a air dapa dibagi men!adi empa

ma"am #ai u AlkaliChl%ride


22/30

a impuri is ini dapa berupa C%ndensable gas dan @%n

C%ndensable gas. Gas "%ndensable adalah gas #ang imbul pada saa

)lashing er!adi ika an"%n %hn#a %ksigen. Sedangkan gas n%n "%ndensable merupakan a

impuri is #ang er!adise elah ge% hermal brine mengalami )lashing. Gas n%n

"%ndensable #ang umum erdapa dalam ge% hermal brine adalah CO0(

H0S( CH2( H0( @0 dan @H1.

2.,.2. S& a )&s&" )*!&+a Rese#$% Panasb!m&

,alam eknik reser$%ir panasbumi( )luida #ang erliba adalah air

dan uap air#ang mempun#ai si)a -si)a )isik seper i densi as( egangan

permukaan( $isk%si as( spesi)ik $%lume.

2.,.2.1 Dens& as )*!&+a

,ensi as a au kerapa an massa adalah perbandingan an ara bera

dengan sa uan $%lume( Berdasarkan )asan#a( densi as pada )luida reser$%ir

panasbumi dapa dibedakan men!adi dua( #ai u

/. ,ensi as 5asa Cair 0. ,ensi as 5asa 9ap

,ensi as )asa uap dapa dibedakan men!adi dua( #ai u

/' ,ensi as sa ura ed s eam

0' ,ensi as superhea ed s eam

2.,.2.2. Te-an-an Pe#m!"aan

Tegangan permukaan air )%rmasi panasbumi sanga dipengaruhi

%leh keadaanreser$%ir seper i ekanan dan empera ur( dimana pengaruh dari

ekanan sanga lah ke"il.2.2.,.(. ;&s"%s& as

isk%si as merupakan ukuran keengganan )luida un uk mengalir

#ang berhubungan langsung dengan ipe( ukuran dan s ruk ur m%lekul #ang


23/30

men#usun )luida. isk%si as dapa dibagi men!adi $isk%si as dinamik dan

kinema ik.

2.,.2.,. S/es& &" ;%*!me%lume spesi)ik dide)inisikan sebagai perbandingan an ara $%lume

dengan massa pada empera ur er en u.

2.5. T4e#m%+&nam&"a Rese#$% Panasb!m&

Apabila di in!au lebih lan!u mengenai en alpi( un uk k%ndisi

reser$%irpanasbumi sebenarn#a sanga dipengaruhi %leh k%mp%sisi kimia )luidan#a.

Sebagai "%n %h dalam )asa "air akan dipengaruhi %leh kandungan garam #ang

erlaru di dalamn#a.En r%pi adalah perbandingan panas #ang di rans)er selama

pr%ses reversible dengan empera ure absolute .Maka dapa dika akan bah:a se iap

pr%ses pada sua u sis em #ang eris%lir &k%n r%l $%lume' en r%pin#a akan selalu

ber ambah a au e ap. ,ari ken#a aan bah:a panas #ang diserap %leh sua u sis em

idak dapa dirubah seluruhn#a men!adi ker!a mekanik pada sua u pr%ses melingkar.

,an ini berar i ada panas #ang erbuang ke selilingn#a se"ara per"uma.

2.5.1. ner!i "alam (#nternal ner!y)

Internal energy atau energi dalam (U) adalah ukuran jumlah

total panas yangdisimpan dalam material per unit massa

(Uv, U l).

2.5.2. nthal$y

Entalpi air formasi dapat dihitung dengan mengintegrasi

kapasitas panas airmi untuk selang temperatur o! yaitu " o

sampai temperatur yang dimaksud ".

2.5.3. ntro$y


24/30

Entropi adalah perbandingan panas yang ditransfer selama

proses reversible

dengan temperature absolute .

2.6. K%n+&s& Rese#$% Panasb!m&

*%ndisi reser$%ir panasbumi adalah melipu i ekanan dan

empera ur.+arame er-parame er ini men"ip akan sua u k%ndisi )luida di dalam

reser$%ir #ang akan menen ukan apakah )asa )luida reser$%ir ersebu liquid &"air'(

uap & steam ' a au mungkin dalam k%ndisi sa urasi #ai u dua )asa &uap dan air'.

*edua parame er ersebu !uga mempengaruhi semua kegia an ekspl%i asi( seper i

eknik pemb%ran dan eknik pr%duksi.

Tekanan reser$%ir adalah ekanan #ang diberikan %leh )luida #ang mengisi

r%ngga reser$%ir( baik uap( air a aupun gas. Tekanan reser$%ir pada lapangan

panasbumi pada umumn#a abn%rmal sampai subn%rmal( #ai u berkisar an ara ?.211

+si7) &*s"7/? m'( a au mengiku i gradien k%l%m air. Tekanan reser$%ir dapa

diakiba kan %leh beberapa hal seper i ekanan %$erburden( ekanan hidr%s a ik( dan

ekanan )%rmasi.

Menuru ,en"h &/=F?'( ekanan reser$%ir harus diukur pada kedalaman#ang mempun#ai permeabili as inggi. ,engan pengukuran ekanan se elah

pemb%ran ekspl%rasi( akan didapa kan da a #ang sanga akura . Ala #ang

digunakan un uk mengukur ekanan di reser$%ir panasbumi adalah *+G &*us er

+ressure Gauge'(#ang dimasukkan ke dalam lubang b%r se elah pemb%ran selesai.

Ala ini dapa !ugamengukur ekanan pada iap in er$al kedalaman.

Tempera ur reser$%ir akan naik dengan ber ambahn#a kedalaman( hal ini

dikenal sebagai )en%mena gradien ge% hermal. Besar gradien ge% hermal ini

ber$ariasi an ara sa u empa dengan empa #ang lain( ergan ung pada keadaan

%p%gra)i daerah dan didukung pula %leh k%nduk i$i as panas ba uan #ang ada.

Gradien ge% hermal #ang n%rmal biasan#a adalah 1 C7/?? me er

kedalaman.Lapangan panasbumi memiliki gradien ge% hermal #ang abn%rmal #ang


25/30

disebabkan %leh peris i:a-peris i:a ge%l%gi #ang mendangkalkan daerah ersebu (

misaln#a ak i$i as ek %nik.

+engukuran empera ur reser$%ir dilakukan se elah k%mplesi dan empera ur )%rmasi ini dapa dianggap k%ns an selama dipr%duksikann#a reser$%ir( ke"uali bila

dilakukan pr%ses in!eksi.Tempera ur sebagai salah sa u parame er kun"i pada sumur

panasbumi

/. Men"erminkan $ariasi li h%l%gi( %$erpressure( kuali as uap dan air

0. Mende)inisikan %ne- %ne pr%duk i)

1. Mende)inisikan ba asan-ba asan bagi perala an l%gging.

2.9. en&s Rese#$% Panasb!m&

*lasi)ikasi reser$%ir panasbumi dapa dibagi men!adi iga( #ai u

/. Berdasarkan sumber panas.

0. Berdasarkan )asa )luida.

1. Berdasarkan empera ur.

2. Berdasarkan !enis )luida reser$%ir

3. Berdasarkan en alphi

2.9.1. Be#+asa#"an S!mbe# Panas

2.9.1.1. S&s em H&+#% 4e#ma*

Sis em ini erdiri dari air dan a au uap ber empera ur inggi #ang

ersimpandalam ba uan permeabel dan porous . A.6. Ellis dan >' mengklasi)ikasikan hydrothermal system men!adi

/ ,yclic system

0quifer ini berasal dari air meteorik selama peri%de #ang pan!ang padakedalaman)%rmasi mengalami pemanasan dan keluar kepermukaan.

,yclic system harus memenuhi s#ara sebagai beriku • Adanya formasi batuan yang menjamin sirkulasi air pada

kedalaman

tertentu.


26/30

• Adanya sumber panas.

• "ersedianya air dalam jumlah yang #ukup

• $aktu yang #ukup serta adanya daerah sirkulasi panas

yang memungkinkanair terpanasi.• Adanya struktur rekahan pada batuan sampai

permukaan

0'.Mempun#ai "iri khas ersendiri dan dapa diperkirakan mendeka i

-eopressuresystem . Sis em ini dibagi men!adi dua #ai u

a. Sis em "ekungan sedimen.Ciri khasn#a adalah k%mp%sisi air

)%rmasin#a sanga k%mplek karenaadan#a reaksi an ar lapisan.Reser$%ir ini umumn#a sanga dalam.

b. Sis em me am%r)ik pada pr%ses me am%r)%sa,iperkirakan di emukan

di beberapa l%kasi seper i Cali)%rnia #angdi emukan endapan air raksa

sebagai pe un!uk adan#a daerah me am%r)%sa.

2.9.1.2. S&s em H% D#' R% "

Sis em ini idak mengandung air namun dapa diusahakan un uk

pr%duksidengan kuali as #ang baik. +ada sis em ini panas diambil dari

ba uan kris alin #ang permeabili asn#a rendah #ang disebu dengan hot dry

rock.

2.9.1.(. S&s em Ma-ma &"

Sis em ini didapa kan pada kedalaman minimal 1 kil%me er di

daerah$ulkanik.

2.9.1.,. S&s em Ge%/#ess!#e

-eopressure reser$%ir biasan#a di emukan pada sedimentary basin #ang

"ukup dalam( dimana sedimenn#a sanga k%mpak er!adi dalam :ak u

ge%l%gi #angpan!ang dan erdapa cap rock #ang e)ek i) seper i shale .


27/30

2.9.2. Be#+asa#"an )asa )*!&+a

Berdasarkan !umlah )asan#a( reser$%ir panasbumi dapa dikel%mp%kkanmen!adi reser$%ir sa u )asa dan dua )asa. *lasi)ikasi reser$%ir panasbumi

berdasarkan)asa )luida #ang dihasilkan dapa dibagi men!adi liquid

dominated system* vapordominated system dan superheated system.

2.9.2.1. Rese#$% Sa ! )asa

Reser$%ir ini mempun#ai empera ur di ba:ah 03? %C dengan

ekanan idak erlalu inggi karena reser$%ir ini sebagian idak mempun#ai

cap rock dan ada yang tidak. #ang dapa menahan empera ur dan ekanan

ser a air dari luar( dan dibagi men!adi dua #ai u sis em air hanga 1warm

watersystem/ dan sis em air panas 1hot water system/ .

/. Sis em air hanga 1warm water system/ .

Tempera ur berkisar an ara =? - /F? %C( pendidihan idak akan

er!adi sampaidiekspl%i asi. +enggunaann#a un uk keperluan n%n-elek rik.

C%n %h sis em ini adalah di Tian!in &RRC' dan


28/30

+ada sis em ini uap #ang keluar adalah uap basah. 9ap ini

dihasilkan %leh pr%ses flashing pada saa ekanan urun dalam sumur

a aupun dalam reser$%ir. ,alam reser$%ir dua )asa bagian erdalam erdapalapisan "airan panas pada keadaan ne ral. Tempera ur ber$ariasi an ara 00?

1?? %C.

2. ;a/%!# D%m&na e+ S's em

+ada sis em ini ekanan idak erlalu inggi namun masih di a as

ekanan a m%s)er!adi memungkinkan )luida ini seluruhn#a men!adi uap

Tempera ur )luida berkisar an ara 03?-10? %C.

2.9.2.(. Rese#$% S!/e#4ea e+ S eam

+ada reser$%ir !enis ini( )luida berada pada empera ur #ang sanga

inggi e api dengan ekanan #ang idak erlalu inggi.

2.9.(. Be#+asa#"an Tem/e#a !#

2.9.(.1. Sem&=T4e#ma* )&e*+

Reser$%ir semi hermal mempun#ai empera ur sampai /?? %C

dengan

kedalaman an ara / - 0 km.

2.9.(.2. H'/e#=T4e#ma* )&e*+

yperthermal field membu uhkan lima unsur dasar #ai u sumber

panas( bed rock* aquifer a au %na permeabel( sumber air dan cap

rock dan diklasi)ikasikan men!adi dua !enis( #ai u 2ry

yperthermal dan !et yperthermal "ield berdasarkan )asa)luidan#a(

1. 8e H'/e#=T4e#ma* )&e*+


29/30

!e t hyperthermal field menghasilkan "ampuran air panas dan uap(

maka $ariable


30/30

ba uan mengahasilkan laru an bicarbonate a au bicarbonate

sulphate dengan pH ne ral.

2.9.5. Be#+asa#"an En a*/4&6enis reser$%ir berdasarkan en alphi dapa dikel%mp%kan men!adi

en alphi rendah( en alphi menengah( dan en alphi inggi. +engel%mp%kan ini

sesuai dengan empera ure )luida pr%duksi dan )asa )luidan#a.

2.9.5.1. En a*/4& Ren+a4

Apabila suhu reser$%ir idak men"apai i ik didih )luida pada

ekanan er en u(umun#a pada sumur reser$%ir panasbumi

adakalan#a dapa er!adi )luida #ang erpr%duksi han#a sa u )asa(

#ai u air panas.

2.9.5.2. En a*/4& Menen-a4

Reser$%ir panasbumi !enis ini memiliki suhu melebihi i ik

didih )luida padak%ndisi reser$%ir e api mengalami penurunan

ekanan dan empera ure dalam per!alanann#a menu!u permukaan.

2.9.5.(. En a*/4& T&n--&

;ang disebu sebagai )luida reser$%ir panasbumi #angmemiliki en alphi inggi adalah Lapangan panasbumi #angmenghasilkan uap panas kering &superhea eds eam' dan reser$%ir sis em $ap%ur d%mina ed. +ada resere$%ir !enis ini memiliki

empera ure reser$%ir #ang melebihi i ik didih dari air pada ekananer en u sehinggaair #ang ada di reser$%ir berubah )asa men!adi uap

Teknik Eksploitasi Panas Bumi

Documents