Apa itu petroleum system? Petroleum system adalah konsep menjelaskan distribusi hidrokarbon di dalam kerak bumi dari batuan sumber (source rock) ke batuan reservoir. Petroleum system juga dapat menjelaskan bagaimana sebuah hidrokarbon terbentuk dan terakumulasi di suatu lapangan.
Elemen pokok dalam petroleum system adalah sebagai berikut :
- Batuan Sumber (Source Rock)
- Reservoir Rock
- Migrasi
- Trap
- Seal
Selain lima komponen dasar tersebut, definisi petroleum system juga melibatkan semua proses geologi untuk menciptakan elemen ini. Faktor penting dalam petroleum system termasuk :
- Organic richness/type dan volume dari batuan sumber (source rock).
- Kondisi temperatur dan waktu untuk pematangan batuan sumber (maturation).
- Waktu pematangan dan ekspulsi yang dihubungkan dengan waktu formasi jebakan.
- Adanya jalur migrasi dari source ke batuan reservoir.
- Preservasi kondisi jebakan dari waktu terjebaknya sampai hari ini.
- Efisiensi relatif dari lapisan sealing.
Berikut penjelasan mengenai kelima elemen pokok dari petroleum system:
SOURCE ROCKS
Source rocks atau batuan induk definisi singkatnya adalah batuan yang dapat menghasilkan hidrokarbon. Terdiri dari endapan sedimen kaya akan material organik yang dapat menghasilan minyak dan gas bumi ketika endapan tersebut tertimbun dan terpanaskan. Bahan-bahan organik yang terdapat didalam endapan sedimen dikenal dengan kerogen (dalam bahasa Yunani berarti penghasil lilin).
Ada empat tipe kerogen:
Tipe I: Terletak di dasar danau bahan- bahan organic kerogen merupakan alga dari lingkungan pegendapan lacustrine dan lagoon. Menghasilkan crude oil.
Tipe II: Terletak di laut. Merupakan campuran material tumbuhan serta mikroorganisme laut. Tipe ini menghasilkan oil dan gas.
Tipe III: Terletak di daratan. Berasal dari tanaman darat dalam endapan yang mengandung batu bara. Tipe ini umumnya menghasilkan gas dan light oil.
Tipe IV: Bahan-bahan tanaman yang teroksidasi. Tipe ini tidak bisa menghasilkan minyak dan gas.
Kandungan kerogen dari suatu source rock dikenal dengan TOC (Total Organic Carbon), dimana standar minimal untuk ‘keekonomisan’ harus lebih besar dari 0.5%.
RESERVOIR
Adalah batuan yang menjadi tempat terakumulasinya hidrokarbon. Ciri-cirinya memiliki porositas dan permeabilitas yang baik dengan pori-pori batuan saling terhubung.
Jenis reservoir umumnya batu pasir (sandstone) dan batuan karbonat (Batu Gamping dan Dolomite) dengan porositas 15-30% (baik porositas primer maupun sekunder) serta permeabilitas minimum sekitar 1 mD (mili Darcy) untuk gas dan 10 mD untuk minyak ringan (light oil).
Kenapa reservoir umumnya batu pasir dan karbonat?
Karena batuan tersebut memiliki sifat porositas dan permeabilitas yang baik. Oleh karena itu tidak heran apabila sebagian besar minyak bumi terakumulasi dalam batuan tersebut.
Masuknya hidrokarbon ke dalam reservoir ini akan mendesak air yang sudah ada di reservoir sebelumnya, ini terjadi akibat perbedaan densitas. Dimana densitas hidrokarbon lebih ringan dibandingkan air. Sehingga susunannya akan menjadi gas-minyak-air.
Apakah hanya batuan sedimen saja yang bisa menjadi batuan reservoir??
Tidak! Batuan basement seperti batuan beku dan metamorf pun bisa menjadi reservoir apabila terjadi fractured. Batuan sedimen memang menjadi reservoir yang baik namun batuan beku dan metamorf juga bisa menjadi reservoir. Apabila minyak di batuan sedimen sudah mulai langka, orang-orang perminyakan akan memutar otak untuk mencari minyak di batuan yang lain yaitu batuan basement. Sudah terbukti sekarang di cekungan sumatera selatan, dengan Conoco Phillips sebagai ownernya. Keadaan ini kemudian dinamakan sebagai “Fractured Basement“.
Apa saja syaratnya agar bisa menjadi batuan reservoir?
- Pertama tentunya memiliki pori (porositas dan permeabilitasnya bagus)
- Adanya lapisan penutup (Cap Rock) supaya tidak terjadi migrasi
- Adanya perangkap, sehingga dapat menjadi tempat terakumulasinya minyak bumi
MIGRASI
Migrasi adalah proses trasportasi/perpindahan minyak dan gas dari batuan sumber menuju reservoir. Proses migrasi berawal dari migrasi primer (primary migration), yakni transportasi dari source rock ke reservoir secara langsung. Lalu diikuti oleh migrasi sekunder (secondary migration), yakni migrasi dalam batuan reservoir nya itu sendiri (dari reservoir bagian dalam ke reservoir bagian dangkal).
Migrasi ini terjadi karena transformasi kerogen menyebabkan micro-fracturing pada source rock (low permeable) yang membuat hidrokarbon keluar menuju batuan yang lebih permeable. Oleh karena itu, migrasi melibatkan rock properties dan fluid properties diantaranya porositas, permeabilitas, tekanan kapiler, gradien suhu dan tekanan, dan viskositas.
TRAP
Trap berfungsi untuk mempertahankan hidrokarbon di reservoir agar terperangkap dan terakumulasi. Ada tiga jenis perangkap yaitu perangkap stratigrafi (D), perangkap struktur (A-C) dan kombinasi (E).
SEAL (batuan penutup)
Untuk mempertahankan hidrokarbon agar terperangkap, seal/tudung adalah batuannya sedangkan trap adalah proses nya. Batuan yang berperan disini tentunya adalah batuan yang bersifat impermiable seperti batu lempung/mudstone, anhydrite dan garam.
#TAMBAHAN :
MATURASI
Maturasi (maturation) adalah proses perubahan secara biologi, fisika, dan kimia dari kerogen menjadi minyak dan gas bumi atau bisa juga disebut sebagai proses pematangan kerogen di surce rock.
Proses maturasi berawal sejak endapan sedimen yang kaya bahan organic terendapkan. Pada tahapan ini, terjadi reaksi pada temperatur rendah yang melibatkan bakteri anaerobic yang mereduksi oksigen, nitrogen dan belerang sehingga menghasilkan konsentrasi hidrokarbon.
Proses ini terus berlangsung sampai suhu batuan mencapai 50 derajat celcius. Selanjutnya, efek peningkatan temperatur menjadi sangat berpengaruh sejalan dengan tingkat reaksi dari bahan-bahan organik kerogen. Karena temperatur terus mengingkat sejalan dengan bertambahnya kedalaman, efek pemanasan secara alamiah ditentukan oleh seberapa dalam batuan sumber tertimbun (gradien geothermal).
Berikut video mengenai petroleum system apabila penjelasan diatas kurang jelas.
