KAJIAN KEILMUAN PENGEMBANGAN PANASBUMI
KOMPONEN UTAMA PANASBUMI •
MODEL PANASBUMI
Komponen utama dalam panasbumi adalah adanya :
–
SEPARATOR SUMUR PLTP SUMUR PRODUKSI PEMBORAN
Lapisan Over Bourden SUMUR REINJEKSI
–
Lapisan Penudung (“Cap Rock”)
–
Lapisan Lulus Air (“Reservoir”)
–
Sumber panas (“Heat source”)
SUMBER PANAS 4
KEBERHASILAN PEMBORAN PANASBUMI
Uji produksi sumur UBL .03 “Big hole”, dengan kedalaman 1800 mku
•
Keberhasilan dalam pemboran panasbumi sangat ditentukan oleh didapatkannya unsur Temperatur, Tekanan dan Permeabilitas, ketiga unsur tersebut harus didapatkan pada satuan waktu yang sama,
•
Bila didapatkan Temperatur dan tekanan tetapi tidak dijumpai permeabilitas maka sumur tersebut tidak akan menghasilkan uap, demikian pula sebaliknya, jadi sumur akan berproduksi dengan baik jika didapatkan Temperatur, tekanan dan permeabilitas secara bersamaan.
•
Sebagai upaya untuk memperoleh ketiga unsur tersebut secara bersamaan dapat ditempuh dengan melakukan survei Geologi, Geokimia dan Geofisika.
1
TEMPERATUR
Sumur “Slim hole” sumur UBL.01, dengan kedalaman 1200 m
•
Dalam konsep panasbumi keberadaan temperatur selama pemboran berlangsung diindikasikan dengan Temperatur in/out lumpur dan keberadaan mineral indikasi temperatur baik Calc – silicate maupun Clay (lempung) hidrothermal dalam cutting pemboran
•
Seperti halnya kelompok mineral Calc- silicate (epidot, prehnit, wairakit dan biotit), mineral lempung hidrothermal seperti Kaolin, Smektit, Klorit, Illit dan mixed-layer Clay terbukti memiliki struktur yang sensitif terhadap perubahan temperatur dan kondisi kimiawi fkuida. Sehingga dengan mengenal karasteristik dari setiap jenis mineral lempung dan Calc – silicate dapat diperoleh informasi penting yang berkaitan dengan temperatur, permeabilitas dan kondisi kimia fluida reservoir panasbumi.
•
Kelompok mineral Calc – Silicate seperti Epidote, Prehnite, Wairakite, Wollastonite dan Biotite secara umum digunakan sebagai indikator temperatur tinggi (>220 oC)
•
Mineral lempung memiliki struktur yang sensitif terhadap perubahan temperatur dan kondisi kimiawi, sehinggga didalam studi alterasi hidrothermal mineral ini digunakan sebagai Geothermometer mineral, mulai dari temperatur rendah (~ 50 oC) sampai tinggi ( > 220oC) dan juga untuk mengevaluasi kondisi kimia fluida saat berinteraksi dengan batuan.
•
Mineral lempung hidrothermal adalah mineral Silikat Alumina Hidrat (Hydrated Alumino Silicate) yang terbentuk melalui proses alterasi terhadap mineral primer : Felspar, Mika dan Ferro magnesium : Kaoline, Phyirophylite ( T < 100 oC, pH asam), Smectite (T. 140 – 150 oC), Klorite dan Illite (> 220 oC, pH netral).
2
PERMEABILITAS •
Dalam konsep panasbumi PERMEABILITAS lebih diorientasikan pada wadahnya secara proporsional :
• • •
Penelusuran identifikasi zona patahan potensial antara lain :
• • • •
•
PRIMARY PERMEABILITY : Meliputi batuan, kontak lapisan batuan dan ketidakselarasan (pendekatan Stratigrafi). SECONDARY PERMEABILITY : Meliputi Patahan, Kekar, Hydrolic Fracturing.
STRUKTUR : Analisa kenampakan manifestasi panas permukaan dan penyebaran lineament lokal / regional melalui foto udara dan citra landsat. STRATIGRAFI : Review meliputi kondisi / jenis batuan, pola distribusi dan kontak batuan / formasi, ketidakselarasan (unconformity). PEMBORAN : Kenampakan gejala gejala selama proses Pemboran antara lain hilang sirkulasi fluida pemboran, Drilling break, analisa serbuk / inti bor GEMPA MIKRO : Distribusi tingkat kegempaan mikro, semakin tinggi kegempaannya, semakin besar arus aliran fluida di bawah permukaan masuk ke dalam reservoir ~ semakin besar permeabilitasnya
Mineral indikator permeability adalah : Adularia
Uji produksi sumur UBL.01 “Slim hole”, dengan kedalaman 1200 m
3
SURVEI GEOLOGI •
Point utama dari survei Geologi adalah mengungkap :
Sumber panas dari sistem panasbumi yang ada berkaitan : 1. Aktifitas volkanik : Kwarter ( High Enthalpy) Tersier (Low - Medium Enthalpy) 2. Aktifitas Intrusi : Biasanya Low Enthalpy ( Tertier) Evolusi Volkanisme dan volkano stratigrafi kaitannya dengan perkembangan hidrologi sistem panasbumi.
G. Sikin cau
•
Suoh
Sistem Sesar yang mengontrol keberadaan sistem panasbumi yang ada, Sistem sesar ini nantinya akan dipakai sebagai target permeabilitas pemboran sumur panasbumi.
–
Kaitan antara sistem sesar dengan distribusi keberadaan dan jenis manifestasi panas permukaan yang ada,
–
Perkiraan daerah prospek dari sudut pandang Geologi.
Metoda survei yang disarankan adalah Pemetaan Geologi :
Analisa Landsat sebagai langkah awal pemetaan geologi sebagai panduan ke lapangan, meliputi: Volkanostratigraf ~ evolusi volkanisme, struktur geologi ~ manifestasi panas permukaan, daerah prospek utama.
4
195.000
200.000
MUARAAMAN
700
F2
700
BT. HULULAIS
auh A. P
F8
F7
SUBAN AGUNG 1700
QUARTERNARY
6
9.635.000 9.630.000
A BT. TIGA
2.
3.
Cogong Diorite 23.72 x 106
Cuguk Andesite
MUDPOOL
4.
900
HOT SPRING Alteration COLLAPSE STRUCTURE BT. PABUAR
FAULT
A. N 300
0.907 x 10 6 0.984 x 10 6 0.989 x 10 6 1.101 x 10 6 1.220 x 10 6 1.332 x 10
FUMAROLE
BT. BERITI KECIL
F5
Pabuar Obsidian Lumut Andesite Pabus Tuff Hululais Andesite Tiga Andesite Koleng Andesite Lekat Andesite Resam Andesite Mubai Breccia
1100 0.893 x 106 6
TERTIARY
A. Menganyau
A. Bu yu ak
F6 0
BT. RESAM
1700 SUBAN GREGOK 1500 1300 1500 1100
0 11
900
F4
A. Sa ma ng
9.645.000
BT. LUMUT
700
ai ung A. B
an
an ant A. S
BT. CEMEH
900
TURANLALANG
A. Mubai
9.650.000
Am A.
SEMALAKO
500
1.
Alluvium
0.895 x 10 PLEISTOCENE
N 1500
BT. CUGUK
ROCK TYPE
SYMBOL
AGE
BT. REGES 1900
BT. PABUS
F1
9.640.000
B
U AH ET
F3 500
500
LEGEND :
1700
BT. KOLENG
MIOCENE
BT. LEKAT
GEOLOGI
205.000 mE
HOLOCENE
190.000
K A.
9.655.000 mN
185.000 900
ok an
A B
CROSS SECTION N
BT. COGONG 0
Aktifitas Volkanik G. Hululais merupakan sumber panas dari sistem panasbumi yang ada. Sistem panasbumi G. Hululais dikontrol oleh sesar berarah Timurlaut – baratdaya dan baratlaut – tenggara , yang membentuk struktur Graben. Sistem struktur tersebut mengantrol keberadaan / distribusi manifestasi panas permukaan yang ada. Manifestasi panas permukaan yang dijumpai : • Fumarola/sulfatara T 98oC, pH 2 berassosiasi dgn alterasi asam. • Mataair panas netral, yang umumnya ber suhu T. 40-90 oc, Ph 6 – 7. sinter silika/carbonat.
5 Km
5. B.B/94
Daerah prospek utama berada pada lereng timur laut G. Hululais”.
Figure 2 : GEOLOGICAL MAP OF HULULAIS AREA
5
SURVEI GEOKIMIA •
Point utama dari survei Geokimia adalah, mengungkap :
–
–
Pengambilan conto air
–
– –
•
Metoda survei yang disarankan adalah :
Pengambilan conto gas
Model Hidrologi panasbumi yang didasarkan data kimia air ataupun gas dan distribusi keberadaan manifestasi panas yang ada. Sistem panasbumi yang ada. (dijumpainya konsentrasi Clorida (Cl) dan Silika (SiO2), yang signifikan (>50 ppm) dalam mataair panas menunjukkan bahwa sistem panasbumi yang ada adalah dominasi air (dua phasa), sebaliknya rendah ~ Dominasi Uap/Vapour dominated. Perkiraan Temperatur reservoir panasbumi berdasarkan perhitungan Geothermometer baik dari Kation, Gas maupun Isotop dan perkiraan jenis batuan reservoir yang didasarkan besar/kecilnya konsentarsi kation Boron (besar ~ sedimen, kecil ~ volkanik) Ada atau tidaknya indikasi pengaruh gas magmatik/volkanik berdasarkan konsentrasi gas He, Ne dan Ar. Besar atau kecilnya kemungkinan adanya scaling problem baik silika maupun karbonat. Perkiraan daerah prospek dari sudut pandang Geokimia
Sampling dan analisa contoh air, gas dan isotop dari seluruh manifestasi panas permukaan yang ada.
6
ZONA “UP FLOW “ ditunjukkan oleh adanya Manifestasi panas permukaan berupa : “Solfatara / fumarola, Steam heated water, Mud pool”, mofet (kaipohan )yang berasosiasi dengan batuan alterasi asam, Silika Residu (A), atau mataairpanas netral dgn sinter silika (B) besarnya konsentrasi kation Na, Cl, SiO2 dalam mata air panas. Diagram trilinear N2-He-Ar
(A)
“Steam Heated water” pH 2, T 95 oC, berassosiasi dgn batuan alterasi asamdi Sekincau, Lampung
Solfatara/fumarola di kawah Belirang di Sekincau (Lampung
Bualan Lumpur panas di Sekincau, Lampung
(B) Mataair panas bersuhu 100 oC pH 7, debit besar dgn Sinter silika di daerah Kalibata, Suoh
Fluida daerah Sekincau-Suoh berasal dari air meteorik dan tidak memiliki sumbangan magmatik
G. PARAKASAK
Pengambilan conto gas dari Sumur landaian suhu yang mengeluarkan gas
Manifestasi Kaipohan / mofet di Desa Wangon (G. Parakasak)
7
ZONA “OUT FLOW” Biasanya ditunjukkan oleh adanya Manifestasi panas permukaan berupa Mataairpanas netral dgn Endapan Travertin ( Karbonat) yang muncul di elevasi rendah, besarnya konsentrasi CaHCO3, Ca dan Mg, rendahnya Cl, SiO2 dan Na, K
(A)
Mataair panas bersuhu 57oC pH 7, debit besar dgn Travertin (Karbonat) di daerah Citaman, Banten
(B)
Mataair panas bersuhu 90oC pH 7, debit besar > 2 ltr/dtk dengan Travertin (Karbonat) di daerah Way Panas, Lampung
11
PETA SEBARAN MANIFESTASI PANAS BUMI DAERAH PANAS BUMI BATURADEN - G. SLAMET PROPINSI JAWA TENGAH
9210000
Bumijawa Pulosari
Datum Horizontal WGS 84 Proyeksi Peta UTM Zona 49 S
9205000
0m
Cahaya - Guci
2000 m
4000 m
Guci
Pancuran 13 - Guci GUCI
Saketi
KETERANGAN:
SIGEDONG
Kontur topografi (interval 250 m)
Sigedong
Sungai Jalan
9200000
G. Slamet
Mata air panas Solfatara Serang
Bumiayu
Mata air dingin
9195000
Purwodadi
Pancuran 7 - Baturraden Munggangsari
Pancuran 3 - Baturraden
BATURADEN
Kalipagu
9190000
Pakujati - Bumiayu
9185000 280000
285000
290000
295000
300000
305000
310000
1.
Up Welling System hidrologi (up flow zone) diperkirakan berada didaerah Lereng Barat G. Slamet dan cenderung melandai (out flow zone) kearah baratlaut, kearah Baratdaya dan Kearah Tenggara • Solfatara/fumarola berasosiasi dengan batuan alterasi asam di daerah Kawah Puncak G. Slamet. • Mataair panas netral (Cl, SiO2, HCO3) di daerah Baturaden, Sigedong, Guci dan Pakujati (batuan sedimen) Plotting CL-B ratio menunjukkan bahwa manifestasi tersebut berasal dari sumber /sistem panasbumi yang sama. (“out flow”) • Sistem panasbumi berupa dominasi air (Dua Phasa) pada reservoir batuan sedimen/Volkanik produk G. Slamet tua
2.
Geothermometer dari mata air panas Guci dan Baturaden menunjukkan bahwa suhu reservoir ~ 280°C
3.
Dari data kimia gas yang ada, tidak dijumpai indikasi pengaruh gas magmatik.
Peta lokasi manifestasi panasbumi
12
9420 9418
SURVEI GEOfISIKA
G. RENDINGAN G. RENDINGAN 1770 m 1770 m
9416
•
Point utama dari survei Geofisika adalah :
9414
North(km)
9412
Mengungkap Model Struktur bawah permukaan dimana struktur dasar dari sistem panasbumi yang terdiri atas lapisan Overbourden (Ressistive ~ > 100 Ohm.m), Lapisan Cap Rock/Penudung (Conductive ~ 5 – 10 Ohm.m) dan Reservoir (Ressistive ~ < 75 Ohm.m) yang didasarkan pada data MT -TDEM
–
Perkiraan Kedalaman zona Reservoir.
–
Perkiraan adanya zona permeabilitas / fracture yang didasarkan oleh pola diskontinuitas harga resistivity secara lateral.
–
Perkiraan daerah prospek dari sudut pandang MT05 Geofisika, perkiraan luas prospek area. Data luas area prospek dan Temperatur reservoir dipakai untuk perhitungan potensi panasbumi yang ada (MWe)
–
Potensi = Luas x 0.2317 (T.reservoir – T Cut off)
PULAU PANGGUNG 725 m
9410 9408 9406 WONOSOBO WONOSOBO
9404 9402 9400
G.WAY PANAS 550m 550m
446
448
450
452 454 East (km)
456
458
460 Northeast
Southwest
MT22
1
MT20
Line_02
MT18
MT14
MT06
clay cap or weathered layer
0.5 clay cap
0
meteoric influx resistive horst & basement
-0.5
res. encountered 220°C max
•
Metoda survei yang disarankan adalah MT -TDEM :
-1 1
0
ohm.m
10
1
100
2
1000
3
4
Distance, km
5
6
7
8
Lintasan dan Titik Amat survei harus mempertimbangkan informasi data Geologi dan Geokimia terutama hidrologi sistem panasbumi yang ada dan perkiraan daerah prospeknya.
13
(A). Resistive overburden :
resistive horst and basement
(A)
This overburden is composed of resistive rocks such as volcanic ash, alluvium & fresh volcanic rocks and so on. This resistive overbourden gives ussually a resistivity of several hundreds or some thousands ohm-m
(B)
(B). Low resistivity zone
(C)
This Low resistivity zone is composed of clay products such Smectite, Inetrlayer Smectite - Illite and zeorlite are abundant are generally low showing less than l0 ohm-m. The low resistivity zone on the top of the geothermal reservoir is are generally distributed where the temperature conditions range approximately between 70 oC and 200"C and often reflect cap rock of the geothermal reservoir.
(C). Resistive zone at depth
(C)
the relatively high resistivity zone underlying the low resistivity zone recognized at depths under temperature conditions ranging roughly between 200"C ~ 250"C often reflect relatively high temperature zones where geothermal fluids may circulate. High temperature hydrothermal alteration products such as chloritic clays, illitic clays and epidote, are considered to be relatively hrgh in resistivity. This resistive zone at depth gives ussually a resistivity of less than 60 Ohmm
14
KOMPILASI TINJAUAN KEILMUAN (Geol-Geok-Geof) :
9420
9418
G. RENDINGAN 1770 m
1.
Sistem panasbumi berkaitan dengan volkanik G. Rindingan (Sumber panas)
2.
Sistem sesar pengontrol sistem panasbumi adalah sistem sesar Sumatera (NW-SE dan NE-SW) .
3.
Manfestasi panas permukaan : fumarola, steam heated water”, mud pool, berasosiasi dengan batuan alterasi asam (Ulubelu) dan mata air panas netral dengan endapan travertin (Way Panas).
4.
Sistem hidrologi panasbumi “Up Flow Zone” berada di daerah Ulubelu dan “Out Flow Zone kearah selatan di daerah Way Panas
5.
Sistem panasbumi Dominasi Air / Dua Phasa dengan temperatur reservoir berkisar 260 – 270 oC dan kedalaman reservoir berkisar > 1300 m
6.
Luas prospek ~ 30 Km2
7.
Potensi yang ada 300 MWe.
9416
9414
North (km)
9412 PULAU PANGGUNG
9410
ULUBELU
725 m
9408
9406 WONOSOBO
9404
9402
9400 446
G.WAY PANAS 550m
448
450
452
454
456
458
460
East (km)
15
9420
9418
G. RENDINGAN 1770 m
9416
(A)
9414
PULAU PANGGUNG
(B)
9410
725 m
9408
(B) 9406 WONOSOBO
(A)
9404
9402
9400 446
G.WAY PANAS 550m
Up Flow Zone
-
North (km)
9412
448
450
452
454
456
458
460
East (km)
16
PROGNOSIS PEMBORAN
ohm.m 1
10
SW
Line_01 1
MT19
100
1000
Line_01 MT08
MT12 MT19
Elevation, km
0.5
MT12 MT07
Pemboran diarahkan memotong searah kemiringan NE MT07 sesar memberikan hasil produksi yang lebih besar, karena seiring dengan penambahan kedalaman akan semakin masuk kedalam zona reservoir (bertambahnya kedalaman seiring dengan penambahan temperatur dan tekanan)
•
Diperlukan upaya yang lebih besar untuk mempertahankan arah dan kemiringan dalam 7 8 pemboran, karena pemboran akan cenderung mengikuti kemiringan sesar pada saat memotong sesar.
180°C
01
Line_01
MT19
MT12
MT08
200°C
MT07
180°C
220 245° C
0.5
Elevation, km
• NE MT08
-0.5 0 -0.5
-1
-1
1
2
0 0
3
1
ohm.m 10
100
2
1
3
4
4
Distance, ohm.m
Distance, km 10
1 1000
2
km
100
5
5
6
3
7
6
1000
8
4
5
7
6
8
Distance, km
SUMUR UBL-Z (Big Hole)
-500
-400
-300 -200 -100 Horizontal Displacement (m)
0
UBL-Z (BIG HOLE)
50 °C
0 0
LITOLO GI
30” (50 m)
N 15°E / 30
(0-300 mKU)
100 °C KOP : 700 m/ -400 masl
ALTERA SI
Bx Tufa
20” (275 m)
KOP : 315 m
(300-450 mKU) sisipan andesit
Black Clay WATER 200 °C LEVEL 50 0
Argillic
Andesit (450-1100 mKU) Bx Tufa
Dep th (m)
Elevation (m)
SUMUR UBL-X, (Standart hole) 700 Overburden 9 5/8" Andesite bx, (60m) 600 andesite & tuff 7" (200m) 500 Tuff bx. with Condensate layer 400 a minor and steam cap andesite bx 300 & tuff Black clay/swelling TLC 200 clay No return (450-600 m) 5" at depth of 610 - 620 m, 100 (600m) may lead to stuck pipe Dacite with 0 a minor Tuff In well UBL-3, there are BHA+DP left (635bx & and. 967 m). At this interval wet steam kick and -100 gas kick often take place due to lack of drilling fluid/water -200 coring 1 -300 Inferred top of resistive substratum (2-D MT, IBR,2003) -400 TLC 1 (1137 mmd/ -429 masl) -500 -600 -700 coring 2 -800 -900 UBL-3/1 (Directional) -1000 coring 3 azimuth (N228°E) Inferred temperature KOP : 700 m TLC 2 (1800 TVD -1100 of compressed liquid Incl. : 0.5°/40 m (BPC, Yunis,2003) Max. angle 10° -1200 -1300 -1400 TD : 2300 mmd/ -1500 masl -1500 -1600
1000 000
13 3/8” (900 mKU)
200° C
Top Of TLC : Start 1100 - TD mKU Reservoir
240° C
Selang-seling Tufa
FAULT (Fracture) FAULT (Fracture) # 1180 mKU
Propilitik
260 °C (1100-2000 mKU)
1500
260° C
FAULT (Fracture) # 1640 mKU
NO RETURN (BLIND DRILLING)
FAULT (Fracture) # 1950 mKU 1800
100
HD = 869 m
TD = 2000 mKU
17
Wellhead 12 “
PROGNOSIS EKS STANDART HOLE Wellhead 10 “
18
