1
BAB I PENDAHULUAN I.1.
Tatanan Geologi Lapangan Panas Bumi Kamojang Lapangan panas bumi Kamojang terletak 42 km arah tenggara kota
Bandung, Jawa Barat. Lapangan ini membentang pada deretan pegunungan api Rakutak-Guntur dan terletak 1500 m di atas permukaan
laut. Lapangan
Kamojang memiliki reservoir dengan tipe sistem dominasi uap. Bentuk manifestasi panas bumi di permukaan yang ada di lapangan ini terdiri dari kolam air panas, kubangan lumpur panas, tanah beruap dan mata air panas yang tersebar di area Kamojang. Secara geologi lapangan Kamojang memiliki 7 litologi (satuan batuan) dengan urutan dari tua ke muda yaitu [1] : a. Satuan batuan gunung Cibatuipis (hornblande andesite lava) b. Satuan batuan gunung Pangkalan ( Labradorite lava dan tuff) c. Satuan batuan gunung Gandapura (pyroxene andesite lava dan tuff) d. Satuan batuan gunung Kancing (pyroclastic deposits dan basaltic andesite lava) e. Satuan batuan gunung Masigit ( basaltic andesite lava) f. Satuan batuan gunung Gajah ( basaltic andesite lava) g. Satuan batuan gunung Guntur (pyroxene andesite lava)
Berdasarkan data litologi di atas, diketahui bahwa sebagian besar batuan di lapangan Kamojang merupakan jenis batuan andesit. Batuan ini memiliki kandungan δ18O sekitar +6,5 ‰, Komposisi ini cukup rendah bila dibandingkan dengan komposisi δ18O dari jenis batuan lain, seperti batuan karbonat dengan kandungan δ18O sekitar +20 ‰ hingga +30 ‰ dan mineral kuarsa dengan kandungan δ18O sekitar +9,0 ‰ hingga +10 ‰ [2]. Peta geologi lapangan Kamojang dapat dilihat pada Gambar 1.1 di bawah ini.
2
Gambar 1.1 A. Peta geologi lapangan panas bumi Kamojang; B. Area Kamojang (blok warna merah muda) [1]
3
I.2.
Latar Belakang Lapangan Kamojang adalah lapangan panas bumi pertama di Indonesia.
Lapangan ini mulai beroperasi secara komersial tahun 1983. Uap kering diproduksi dari reservoir sebesar 1100 ton/jam atau setara dengan 200 MWe (Laporan Harian Fungsi Produksi PT Pertamina Geothermal Energy area Kamojang, 2013.Tidak dipublikasikan). 18
O (oksigen-18) dan D (deuterium) merupakan salah satu parameter
geokimia panas bumi yang berfungsi sebagai perunut untuk mengetahui asal-usul fluida hidrotermal dan hubungan interkoneksi antara sumur reinjeksi dan sumur produksi. Selain itu, dapat juga diaplikasikan untuk mengetahui nilai
18
O-shift
(perubahan komposisi 18O) dan evaluasi mass recovery air reinjeksi yang muncul di sumur produksi. Lapangan panas bumi Kamojang telah dieksploitasi lebih dari 30 tahun. Agar pasokan uap untuk pembangkitan energi listrik di PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi) Kamojang tetap terpenuhi, maka diperlukan suatu strategi manajemen lapangan uap dalam upaya menjaga kesetimbangan panas dan massa di lapangan bersangkutan. Manajemen lapangan uap di lapangan panas bumi yakni mengatur strategi produksi uap, sehingga uap dapat diperoleh secara berkesinambungan dari reservoir dan dapat dimanfaatkan untuk pembangkitan energi listrik, dimana fluida reservoir yang diproduksi dikembalikan melalui sumur reinjeksi sebagai upaya meminimalkan efek polutif produksi fluida panas bumi serta menjaga kesetimbangan massa dalam reservoir. Salah satu upaya dalam penyusunan strategi manajemen lapangan uap adalah dengan pengumpulan data, meliputi data geologi, geofisika, geokimia dan data sumur. Seluruh data yang diperoleh akan digunakan untuk mengetahui perubahan karakteristik reservoir yang mungkin terjadi akibat eksploitasi, yang selanjutnya akan diolah dalam rangka penyusunan strategi manajemen lapangan uap di lapangan panas bumi Kamojang.
4
Evaluasi fluida di lapangan panas bumi merupakan salah satu strategi untuk mendeteksi perubahan karakteristik reservoir yang terjadi selama masa operasional produksi. Lapangan Kamojang merupakan lapangan panas bumi yang berasosiasi dengan sistem vulkanisme, sehingga mempunyai probabilitas tinggi untuk mengalami intervensi air magmatik dalam jumlah yang signifikan. Keberadaan air magmatik dengan proporsi yang cukup tinggi dalam sistem hidrotermal sangat dihindari karena meningkatkan laju korosi pada fasilitas produksi. Hal ini akan membuat pengembangan suatu lapangan panas bumi tidak ekonomis. Oleh karena itu, penting dilakukan evaluasi mengenai asal usul fluida hidrotermal di lapangan Kamojang. Interaksi antara air dan batuan merupakan salah satu parameter penting yang akan menentukan komposisi akhir fluida dan batuan penyusun reservoir di suatu area panas bumi. Untuk mengetahui kondisi reservoir lapangan Kamojang setelah 30 tahun lebih dieksploitasi ditinjau dari komposisi isotop batuan penyusun reservoir dapat digunakan metode isotop stabil. Melalui metode ini dapat diperoleh nilai
18
O-shift sebagai indikator terjadinya interaksi antara air dan
batuan serta hubungannya dengan nilai w/r (water/rock ratio). Nilai w/r adalah perbandingan jumlah persentase atom oksigen yang terkandung dalam air dan batuan yang mengalami proses pertukaran dalam interaksi air dan batuan di reservoir. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan oleh R. Simatupang (1993), penurunan produksi rata-rata lapangan panas bumi Kamojang adalah sekitar 3-4 %/tahun, sedangkan dari data EPT Kamojang (2000), diketahui penurunan produksi rata-rata lapangan panas bumi Kamojang adalah sekitar 6-7 %/tahun. Untuk mendukung pasokan uap ke PLTP, diperlukan usaha pengelolaan reservoir yang baik guna menjaga keseimbangan massa dalam reservoir. Salah satu usaha yang dilakukan adalah dengan penataan sistem reinjeksi yang tepat sasaran. Yang dimaksud dengan reinjeksi di lapangan panas bumi yaitu mengembalikan sebagian atau semua air yang diproduksi dari reservoir ke dalam sistem setelah energi panas diekstrak dari air tersebut. Untuk memantau pengaruh air reinjeksi
5
terhadap produksi uap dapat dilakukan melalui monitoring isotop stabil oksigen18 dan deuterium guna mengetahui hubungan interkoneksi antara sumur reinjeksi dan sumur produksi serta menentukan nilai mass recovery air renjeksi yang muncul di sumur produksi. Informasi yang diperoleh akan digunakan dalam rangka evaluasi sistem reinjeksi di lapangan Kamojang. Penelitian ini dilakukan dengan menganalisis kandungan isotop oksigen-18 dan deuterium yang terkandung dalam sampel air yang terdiri dari kondensat sumur produksi, air reinjeksi dan beberapa mata air dingin di sekitar lapangan panas bumi Kamojang, Jawa Barat.
I.3.
Batasan Masalah Hingga bulan November 2013 terdapat 63 sumur di lapangan Kamojang
yang masih beroperasi, terdiri dari 45 sumur produksi, 10 sumur reinjeksi dan 13 sumur pantau. Data sumur dapat dilihat pada Tabel 1.1. Sampel air pada penelitian ini berasal dari 12 sumur produksi, 2 sumur reinjeksi dan 4 mata air dingin. Sumur produksi terdiri dari : K-9007, K-9008, K9011, K-9013, K-9014, K-9015, K-9017, K-9009, K-9018, K-9019, K-9020 dan K-9021. Sumur reinjeksi terdiri dari : K-9004 dan K-9005; sedangkan mata air dingin terdiri dari : K-9000, K-9001, K-9002 dan K-9003. Gambar 1.2 memperlihatkan peta lokasi sumur dan mata air dingin yang disampling. Metode yang digunakan adalah metode
isotop stabil berdasarkan
kandungan δ18O dan δD dari sampel air yang dianalisis, dimana δ (delta) menunjukkan nilai perbandingan antara sampel dengan unsur standar. Untuk mempermudah dalam perhitungan fraksinasi isotop air reinjeksi dalam reservoir, maka nilai fraksi uap (y) yang digunakan pada penelitian ini adalah 0,1 ; 0,25 ; 0,50 ; dan 0,75.
6
I.4.
Maksud dan Tujuan Penelitian Maksud dari penelitian ini adalah menganalisis kandungan isotop δ18O dan
δD dari sampel air kondensat sumur produksi, air sumur reinjeksi dan mata air dingin di sekitar lapangan panas bumi Kamojang. Tujuan dari penelitian ini adalah : a) Mengetahui asal usul fluida hidrotermal lapangan panas bumi Kamojang b) Mengetahui nilai 18O-shift dan hubungannya dengan nilai w/r c) Mengetahui adanya hubungan interkoneksi antara sumur reinjeksi dan sumur produksi d) Menentukan nilai mass recovery air reinjeksi yang muncul di sumur produksi
I.5.
Manfaat Penelitian Seluruh data yang diperoleh dari hasil evaluasi fluida dan sistem reinjeksi
dalam penelitian ini akan diintegrasikan dengan data geologi, geofisika, geokimia dan data sumur untuk menyusun strategi manajemen lapangan uap di lapangan panas bumi PT Pertamina Geothermal Energy area Kamojang. Semakin banyak data yang diperoleh, semakin baik tingkat kepastian, semakin kecil resiko yang akan dihadapi.
7
Tabel 1.1 Data sumur di lapangan Kamojang yang beroperasi hingga bulan November 2013 No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 sumber
Kode Sumur K-9022 K-9007 K-9023 K-9008 K-9007 K-9024 K-9025 K-9026 K-9027 K-9028 K-9029 K-9030 K-9031 K-9011 K-9032 K-9033 K-9034 K-9013 K-9014 K-9035 K-9015 K-9036 K-9037 K-9038 K-9039 K-9040 K-9041 K-9017 K-9042 K-9043 K-9044 K-9019 K-9045 K-9021
Fungsi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi
No 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68
Kode Sumur K-9046 K-9047 K-9048 K-9049 K-9050 K-9051 K-9052 K-9053 K-9018 K-9020 K-9054 K-9055* K-9004* K-9056 K-9057 K-9058 K-9005* K-9059 K-9060 K-9061 K-9062 K-9063 K-9064 K-9065 K-9066 K-9067 K-9068 K-9069 K-9070 K-9071 K-9072 K-9073 K-9074 K-9075
Fungsi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur produksi Sumur reinjeksi Sumur reinjeksi Sumur reinjeksi Sumur reinjeksi Sumur reinjeksi Sumur reinjeksi Sumur reinjeksi Sumur reinjeksi Sumur reinjeksi Sumur reinjeksi Sumur pantau Sumur pantau Sumur pantau Sumur pantau Sumur pantau Sumur pantau Sumur pantau Sumur pantau Sumur pantau Sumur pantau Sumur pantau Sumur pantau Sumur pantau
: Laporan Harian Fungsi Produksi PT PGE area Kamojang November 2013 : sumur yang disampling * : sumur reinjeksi yang aktif/beroperasi pada saat pengambilan sampel air
8
Gambar 1.2 Peta lokasi sumur produksi, sumur reinjeksi dan mata air dingin penelitian di lapangan panas bumi Kamojang. Peta lokasi sumur, mata air dingin dan batas reservoir diperoleh dari Data Fungsi Enjinering PT Pertamina Gothermal Energy area Kamojang (2013). Peta topografi area Kamojang diperoleh dari Data SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) Jawa Barat (2014)
