VISUALISASI TIGA-DIMENSI DAN KARAKTERISASI STRUKTUR REKAHAN BATUAN RESERVOIR GEOTHERMAL PADA SUMUR KMJ 11 LAPANGAN PANAS BUMI KAMOJANG JAWA BARAT.

VISUALISASI TIGA-DIMENSI DAN KARAKTERISASI STRUKTUR

REKAHAN BATUAN RESERVOIR GEOTHERMAL PADA SUMUR KMJ 11

LAPANGAN PANAS BUMI

KAMOJANG JAWA BARAT

SKRIPSI

DiajukanuntukMemenuhiSebagiandariSyaratuntukmemperolehGelarSarjanaSainsJurusanPendidi kanFisika

Oleh SovianNourdiana

0706741

PROGRAM STUDI FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

KARAKTERISASI STRUKTUR REKAHAN

BATUAN RESERVOIR GEOTHERMAL PADA

SUMUR KMJ 11 LAPANGAN PANAS BUMI

KAMOJANG JAWA BARAT

Oleh SovianNourdiana

Sebuah skripsi yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana pada Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

© SovianNourdiana 2014 Universitas Pendidikan Indonesia

Januari 2014

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difoto kopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu (0706741)

Pembimbing I: Dr. Selly Feranie, M.Si

Pembimbing II: Dr. Fourier Dzar Eljabbar Latief, M.Si Prodi Fisika, FPMIPA UPI

ABSTRAK

Geothermal sebagai salah satu energi terbarukan telah menjadi topik dalam

penelitian sepuluh tahun terakhir. Dalam reservoir geothermal terdapat jalur fluida berupa pori dan berupa rekahan. Rekahan sangat penting karena kemampuannya untuk mengangkut uap air. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik batuan reservoir geothermal area Kamojang serta memvisualisasikan kedalam bentuk tiga-dimensi. Sumur KMJ-11 merupakan salah satu sumur produksi PT. Pertamina Geothermal Energi Kamojang dengan kedalaman 838.3m dan sampel batuan yang diambil berada pada kedalaman 500 meter. Pengambilan gambar dua dimensi menggunakanmenggunakan Mikro-CT scanning perangkat Skyscan 1173. Sampel batuan memiliki dimensi 3×3×5cm. Proses scanning menggunakan sinar-X dengan tegangan 130kV, arus 61 μA, resolusi kamera 1120×1120 pixel. Thresholding mengkonversikan gambar

grayscale menjadi gambar biner dimana gambar memiliki segmentasi yang

mudah. Warna putih menunjukan rekahan dan warna hitam menunjukan padatan. Proses despeckling dilakukan untuk mengisolasi rekahan dengan menghilangkan gangguan dari gambar dua-dimensi sampel batuan. Hasil rekonstruksi batuan sampel divisualisasikan dengan perangkat lunak ImageJ. ImageJ mampu memvisualisasikan gambar dua-dimensi menjadi tiga-dimensi pada batuan sampel. Hasil karakterisasi tiga-dimensi menggunakan analisis digital didapatkan estimasi besaran batuan secara keseluruhan dan hanya rekahan dari batuan sampel. Porositas (8.24%, 2.74%), surface area (0.0708 µm-1, 0.0106 µm-1), tortuositas (1.1596, 0.0979) dan permeabilitas batuan (1.5139×105mD, 2.7702×105mD). Berdasarkan hasil tersebut bahwa batuan sampel memiliki kemampuan untuk meloloskan uap air dengan sangat baik dan merupakan batuan reservoir geothermal.

ABSTRACT

Geothermal as one of the renewable energy has become a research topic in the last ten years. In geothermal reservoir fluid lines form a pores and a cracks. Cracks is very important because of the ability to transport fluids such as water vapor. This study aims toknowcharacteristics of the geothermal reservoir rock in Kamojang Geothermal Areaand visualize form of into the three-dimensional image of the rock. Well KMJ-11 is the one of production wells in PT. Pertamina Geothermal Energy have a depth 838.8m and this study used a sample of rock at a depth of 500 meters.Making a two-dimensional image of the rock samplesusing Skyscan 1173 device have a specialized in producing high energy X-ray which is suitable to scan such high density rock. The geothermal reservoir rock has spatial dimension of 3×3×5 cm. The scanning was performed using 130 kV, current of 61 µA, camera resolution of 1120×1120 pixel.. Thresholding is convert a grayscale image into a binary image which have the images easy of segmentation. White and a black image shows cracks and the solids. Despeckling process to isolate the cracks by eliminating the interference of two-dimensional images of rock samples. Reconstruction of the rock sample results were visualized with ImageJ software. ImageJ is able to visualize two-dimensional images into three-dimensional on rock samples. The results of the three-dimensional characterization using digital analysis obtained estimation of the overall rock mass and a cracks of rock samples. Porositas (8.24%, 2.74%), surface area (0.0708 µm-1, 0.0106 µm-1), tortuositas (1.1596, 0.0979) dan permeabilitas of rock samples (1.5139×105mD, 2.7702×105mD). Based on the results of rock samples which have the ability to release steam very well and and a fall into the category of geothermal reservoir rocks.

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN ... i

ABSTRAK ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

UCAPAN TERIMA KASIH ... iv

DAFTAR ISI... ...vi

DAFTAR TABEL...viii

DAFTAR GAMBAR...ix

DAFTAR LAMPIRAN...xii

BAB I PENDAHULUAN ... .1

1.1Latar Belakang Masalah ... .1

1.2Rumusan Masalah ... .3

1.3BatasanMasalah... .4

1.4 MaksuddanTujuanPenelitian ... .4

1.5 MetodePenelitian ... .5

1.6 ManfaatPenelitian ... .5

BAB II DASAR TEORI ... .6

2.1 Sistem Geothermal ... .6

2.2 Sistemhidrothetrmal ... .7

2.3 ParamaterSistemPanasBumi ... .10

2.5 Sumur Geothermal... 20

2.6 SifatFisikBatuan Reservoir ... .21

2.7 StrukturGambar Digital ... 31

2.8 Mikro-CT Scan ... 34

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 37

3.1 LokasidanPotensi Daerah Penelitian ... 37

3.2 AlurPenelitian... .39

3.3 Langkah-langkahPenelitian...40

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... .50

4.1 Hasil ………....50

4.1.1 PetaGeologi ……….... .51

4.1.2 VisualisasiSampelBatuan Reservoir Geothermal ... .52

4.1.3 HasilPengisolasianRekahan(Despeckling) ... .54

4.1.4 KarakterisasiBatuan Reservoir Geothermal ………56

4.2 Pembahasan ... .61

4.2.1 AnalisisPetaGeologi ... .61

4.2.2 AnalisisKarakterisasitiga-dimensi... .61

4.2.3 PerhitunganBesaranFisikaPadaSampelBatuan ... .62

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... .65

5.1Kesimpulan ... .65

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

DAFTAR PUSTAKA ... .67

BAB I PENDAHULUAN

1.1.LatarBelakang

PanasBumi (Geothermal)

sebagaisalahsatuenergiterbarukandantelahmenjaditopikdalamberbagaipenelitian di sepuluhtahunterakhir.

Suatudaerahdapatdikatakanmemilikisistemgeothermalapabila di daerahtersebut minimal mengindikasikanadanyasumber air panasdan reservoir uappanas yang terletakjauh di dalamperutbumi.

Kepulauan Indonesia yang dibentukolehdominanbusurvulkanik-magmatik, merupakansalahsatunegaradenganpotensigeothermalterbesar di duniasebesar ± 40% daricadanganduniayaitu 25.875 MW atausetaradengan 12,37 milyarbarelminyak. Potensitersebutdikarenakan Indonesia kaya akan reservoir

geothermal. Hal initerkaitdengankondisigeologi Indonesia yang merupakandaerahsubduksidangunungapi.

Salah satulapangangeothermal yang telahberproduksidi Indonesia adalah Area GeothermalPertaminaKamojang. Lokasinyaberadadikawasan gunungKamojang, yang dikenalluasdengannamaKawahKamojang. Dalamsejarahnya, Kamojangdikenalsebagaigunungberapi yang bernamaGunung Guntur,

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

Kamojang pun merupakankawasan yang terbuktimemiliki reservoir

geothermalpadasistempanasbuminya. Produksiuap yang dihasilkanoleh Area GeothermalKamojangsekitar 1100 ton/jamyang

dimanfaatkanuntukmembangkitkanlistriksebesar 140 Mwe.

PemboransumurgeothermalpadaareaKamojangpertamakalidilakukanpadatahun 1975 olehpemerintahSelandiaBaru, dansampaisaatinimasihdimanfaatkanoleh PT.PertaminaArea

GeothermalKamojangsecarakomersialsebagaipenghasilenergiuap.Jumlahcadangan

diperkirakandapatdimanfaatkanselama 25 tahunsejaktahun 1975,

namunhinggasaatinipadatahun 2008

energigeothermaldiareaKamojangmasihmenyisakansumberpanasdandapatdimanfa atkansebagaipenghasilenergigeothermal.

Dalam reservoir geothermal,

rekahandipertimbangkansangatpentingkarenakemampuannyauntukmengangkutua p air. Secaraumum, sistem geothermaldiawalidengan proses pemanasan air pada reservoir

kemudiandiubahmenjadiuapbertekanantinggidenganmelibatkanbatuanbekupanas (pluton). Uaptersebutdigunakanuntukmemutarturbin/generator sehinggaakandiperolehsumberlistrik. Ekstraksiuappanas yang terus-menerusdari reservoir panasbumipadasaatproduksimenyebabkanterjadinyapenguranganmassa. Penguranganmassainidapatdikompensasidengancarapengisian air kembali (recharge) melalui proses alamiberupa air hujan (natural recharge) ataupun

proses buatanmelaluiinjeksi air. MenurutKuwanodan Takashi hal-hal yang

menimbulkanketidakstabilan di dalam reservoir

dapatmenyebabkanterbentuknyarekahan-rekahan.

Saatini, analisis komputasi batuan berporiataupunberuparekahan telah dilakukan oleh beberapa peneliti. Sejauhinihanyamemanfaatkangambarandua-dimensidarisampelgambaransecaramikroskopik (Fauzi. U. 2006, Feranie. 2007). Akan tetapi sebagian besar penelitian belum terfokus pada reservoir panas bumi.Studi reservoir panas bumi, yang sangat sering melibatkan batuan dengan retakan sebagai ruang pori besar biasanya dipelajari secara eksperimental. Masihkurangnyasuatuaplikasi yang terintegrasidenganbaikmembuat para

penelitiharusmempelajarikumpulan data

gambardua-dimensidanmelakukanintepretasidari data satu per

satuuntukkemudianmembuatperkiraan parameter global secara manual.

Karenakebutuhanakaninformasi yang

dapatterbacasecaradetildanmenyeluruhitulahdiperlukansuatuaplikasi yang

dapatmentransformasikansuatukumpulan data

gambardua-dimensikedalamsuatuvisualisasitiga-dimensi yang

mendekatibentukaslinyasehinggadapatmembantu para

penelitiuntukmengintepretasikaninformasi yang ada.

Dalampenelitianinipenulismelakukanvisualisasiterhadapbatuan reservoir geothermal sertamempelajari karakteristik batuan reservoir panas

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

bumianalisispadasampelbatuan reservoir geothermalsumur KMJ 11 padakedalaman 500 meter lapangangeothermalKamojang.

1.2.RumusanMasalah

Bertitiktolakdarilatarbelakangtersebut, makamasalahdalampenelitian kali inidirumuskansebagaiberikut:

1. Bagaimana visualisasi/gambarantiga-dimensistrukturrekahan batuan reservoir

geothermalpadasumur KMJ-11 Area GeothermalPertaminaKamojang?

2. Bagaimana karakteristik batuan reservoir geothermalpadasumur KMJ-11 Area

GeothermalPertaminaKamojang?

1.3. BatasanMasalah

Adapunyang menjadibatasanmasalahpadapenelitianiniyaitu

a. Sampel yang diujiadalahbatuan yang berasaldarisumurproduksi KMJ-11 padakedalaman 500 meter.

b. Metode karakterisasi yang dilakukan yaitu berupa metode karakteristik struktur pori dua-dimensi dan tiga-dimensi berbasis citra, dan perhitungan permeabilitas batuan.

c. Visualisasi/gambarantiga-dimensistrukturrekahan batuan reservoir

d. Penentuan harga permeabilitas dengan metode perhitungan persamaan Kozeny-Carman dari konstruksi tiga-dimensi dengan mengunakan perangkat lunak Matlab.

1.4.MaksuddanTujuanPenelitian

1. MaksudPenelitian

Berdasarkanlatarbelakangdanrumusanmasalah yang dipaparkan di atas, maksuddaripenelitian yang

penulislakukanadalahdidapatkannyavisualisasitiga-dimensiberdasarkansampelbatuan yang

diambilsertakarakteristikfisisstrukturrekahanbatuansampeldalammikro.

2. TujuanPenelitian

Adapuntujuan yang ingindicapaiolehpenulisdaripenelitianiniadalah: a. Memperolehgambarantiga-dimensibatuanmelalui

penggunaanperangkatlunak.

b. Mengetahuikarakterisasi strukturdanaliranfluidapadasampelbatuanbatuan reservoir geothermal.

1.5.MetodePenelitian

Penelitianinimenggunakandeskriptifanalitikpadavisualisasigambardua-

dimensimaupuntiga-dimensidenganmenggunakanperangkatlunakImageJdanperhitungankarakterisasiba tuandenganmenggunakanperangkatlunakMatlab.

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

1.6.ManfaatPenelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat mengoptimalisasi penggunaan metode karakterisasi batuan, memberikan kontribusi yang signifikan untuk memprediksi karakteristik reservoir geothermal yang potensial di Indonesia dan memperkaya perkembangan karakterisasibatuan geothermal di Indonesia serta dapat mengetahui besaran-besaran fisis dengan mudah secara menyeluruh.

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Potensi Daerah Penelitian

3.1.1 Lokasi Daerah Penelitian

Daerah penelitian secarageografisterletakpada107o44’30”-107o47’30”BT dan 7o10’30”-7o8’30”LS. Tepatnya terletak pada ±17km BaratlautdariKabupatenGarutdan±42km dariKotamadyaBandung,denganelevasi sekitar1300-1882mdpl. Daerah penelitian terletakdi5desa, yaituDesaDukuhdanDesaNeglasari yangmenjadibatasUtaradanBarat. Sedangkan batas utara yaitu Desa Ibun dan batas timur yaitu Desa Laksana sedangkan untuk batas selatan yaitu Desa cisarua. Keenam desa tersebut berada di Kecamatan

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

Ibun.

Gambar3.1Petalokasipenelitian (Sumber : PT.PGEKamojang, 2008)

3.1.2 Potensi Daerah Penelitian

Sebagai lapangan panasbumi pertama di Indonesia, lapangan Kamojang berpotensi menghasilkan energi listrik 300 MWe. Melalui 24 sumur produksi, pada saat ini telah dihasilkan energi listrik 200 MWe dan akan dikembangkan hingga 250 MWe.

G a m b a r 3

.2PetaKapasitas pembangkit ListrikPanas Bumi di Indonesia

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

3.2 Alur Penelitian

Alur penelitian yang di lakukan yaitu:

Pengambilan citra dua-dimensi sampel batuan

Kajian pustaka reservoir geothermal di gunung Kamojang

Pemotongan batuan: Konstruksi Sampel Batuan

Pengambilan Sampel Uji Di PT. PGE Kamojang

Ukuran batuan 3cm x 3cm x 5cm

Scanning Device dengan

Skyscan 1173 Rekonstruksi Gambar Digital

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

3.3 Langkah- langkah Penelitian.

Langkah-langkah penelitian praktikan yang telah/ sedang serta yang akan dilakukan sebagai berikut:

a. Kajian pustaka

Studi literatur buku dan jurnal serta sumber-sumber lain dari internet tentang daerah potensi geothermaldi daerah Jawa Barat.

b. Analisis Peta Geologi

Peta geologi merupakan suatu faktor yang penting dalam eksplorasi sumberdaya mineral (mineral-airtanah) & energi (migas konvensional -

unconventional). Dalam hal ini terkait dengan potensi panas bumi pada suatu

daerah. Diantaranya informasi batuan, formasi batuan, lithologi, lokasi fosil, serta informasi pertambangan.

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal

Dilakukan di Area Geothermal Kamojang, Garut - Jawa Barat. Sampel yang diambil yaitu batuan coredari sumur produksi KMJ-11.

Gambar 3.3. Pengambilan sampel batuan di PT. PGE Area Kamojang

(sumber dokumentasi pribadi)

Gambar 3.4. Lokasi sumur produksi KMJ-11 (sumber dokumentasi pribadi)

d. Konstruksi Batuan

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

Sampel dikonstruksi tiga-dimensi berbentuk satuan balok dengan cara di potong dalam bentuk kubus, guna keperluan pengambilan data citra dua-dimensi.

Gambar 3. 5. Proseskonstruksi sampel batuan (sumber dokumentasi pribadi)

Gambar 3.6. Hasil konstruksi sampel batuan dengan dimensi spasial 3 cm

× 3cm × 5 cm. (1) tampak depan (2) tampak belakang (3) tampak atas (4) tampak bawah (sumber dokumentasi pribadi)

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal

Pengambilan citra dua-dimensi batuan sampel dengan menggunakan μCT scanning perangkat Skyscan 1173 dan workstation kontrol yang dipasang di Laboratorium Basic Science Advanced, BSC-A Building, Institut Teknologi Bandung, Indonesia. Mikro-CT scan adalah alat pencitraan tiga-dimensi yang resolusi spasialnya mencapai orde mikro meter.

Gambar 3.7. Pengambilan Gambar dua-dimensi (sumber dokumentasi

pribadi)

Pada dasarnya Mikro-CT mempunyai prinsip kerja seperti yang digambarkan diagram berikut:

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

Gambar 3.8. Diagram Prinsip Kerja Mikro-CT Scan (Nia (2013))

Sumber sinar X dilewatkan pada spesimen dalam hal ini adalah batuan sampel kmj-11. Sinar X ini akan mengalami atenuasi (peristiwa menurunnya intensitas radiasi sinar X ketika melewati suatu bahan). Intensitas akhir setelah melewati objek kemudian ditangkap oleh detektor sintilator. Detektor sintilator ini mendapat energi kinetik dari hasil interaksi sinar X dengan bahan sehingga dapat menghasilkan cahaya tampak. Cahaya tampak ini kemudian direkam melalui chip semikonduktor yang disebut CCD(charge-coupled device). Sensor CCD berfungsi mengubah cahaya menjadi elektron.Setelah itu, objek diputar sesuai keperluan kemudian dilakukan proses yang sama. Begitulah seterusnya hingga 3600. Data dalam bentuk elektron tersebut diubah

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal

kedalam bentuk digital oleh Analog to Digital Converter (ADC), yang kemudian masuk ke dalam sistem komputer dan diolah oleh komputer dalam bentuk data-data digital atau numerik. Data-data inilah yang merupakan informasi komputer dengan rumus matematika atau algoritma yang kemudian direkonstruksi dan hasil rekonstruksi tersebut ditampilkan pada layar monitor berupa irisan tomography dari objek yang dikehendaki yaitu dalam bentuk grayscale image yaitu suatu skala dari kehitaman dan keputihan. Hasil pencitraan yang diperoleh dari berbagai arah ini kemudian direkonstruksi sehingga didapatkan hasil proyeksi seperti pada gambar 3.9.

Gambar 3.9. Gambar Proyeksi Mentah hasil dari mikro-CT scan

Selanjutnya gambar 3.9 di-‘potong-potong’ secara horizontal sehingga diperoleh gambar penampang (slice) seperti pada gambar 3.10. Perbedaan material dapat terlihat pada gray level akibat perbedaan atenuasi pada bahan.

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

Gambar 3.10. Gambar penampang hasil dari mikro-CT scan

Sampel batuan yang dimasukan kedalam perangkat Skyscan 1173 memiliki dimensi spasial 3 cm × 3 cm × 5 cm (gambar 3.6). Scanning dilakukan dengan menggunakan 130 kV, arus 61 μA. Waktu pencahayaan 295 ms, menggunakan 0,25 mm saringan kuningan, dan resolusi kamera 1120 × 1120 pixel (yang sesuai dengan kamera Binning dari 2 × 2). Posisi objek sampel batuan kepada sumber 218.412 mm dan kamera kepada sumber 364.000 mm, ukuran gambar pixel isotropik yang dihasilkan adalah 59.85 µm. Proses scanning berlangsung selama 15 menit 14 detik dan menghasilkan 730 gambar proyeksi mentah.

f. Rekonstruksi gambar digital

Dimulai dari analisis komputasi dari media berpori. Batuan reservoir panas bumi yang kita gunakan sebagai sampel memiliki dimensi spasial dari 3 cm x 3cm x 5 cm. Proses rekonstruksi menghasilkan serangkaian gambar-kode warnadi mana warna menunjukkan pseudo-densitas bahan batuan.

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal

Daerah gelap mengindikasikan wilayah dengan kepadatan rendah, dan yang paling gelap menunjukkan ruang pori berisi udara.

Gambar 4. (a) Gambar Coronal, iris di y = 219, (b) Gambar Transaxial,

iris pada z = 371, (c) Gambar sagital, iris pada x= 219, (d) Gambaran tiga-dimensi sampel batuan.

Dari gambar kita dapat mengamati bahwa sampel terdiri dari berbagai jenis struktur seperti ruang kosong (daerah gelap), padatan (daerah berwarna kuning) dan retakan yang diisi dengan bahan kepadatan tinggi (struktur indeks berwarna tinggi).

g. Prosessing

Pada langkah ini, dilakukan proses Thresholding. Proses ini mengkonversikan gambar grayscale (Gambar 3.12 kiri) menjadi gambar

(a)

(b) (c)

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

image Black and white (Gambar 3.12 kanan). Hal ini dilakukan untuk

membedakan antara bagian padatan (matriks) dengan bagian pori-pori. Bagian matriks batuan dan bagian pori digambarkan dengan perbedaan warna yang mencolok. Misalnya pori-pori batuan diberi warna putih, maka bagian matriks batuan diberi warna hitam. Pada batuan padatan direprentasikan dalam pixel 0 dan pori direpresentasikan dalam pixel 1.

Gambar 3.12. Gambar sampel batuan berwarna grayscale (kiri)

dikonversi kedalam gambar image black and white (kanan).

h. Pengisolasian rekahan (Despeckling)

Bagian paling penting dari pengolahan citra adalah mengisolasi rekahan. Isolasi dilakukan dengan 2 langkah despeckling: yang pertama adalah menghapus Speckles hitam (noise yang mungkin diidentifikasi sebagai padatan), dan yang kedua adalah untuk menghapus Speckles putih sesudahnya.

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Gambar 3.13. Gambar sampel batuan image black and white (kiri)

kemudian dilakukan proses despeckling dengan menghapus noise pada gambar image black and white (kanan)

i. Visualisasi tiga-dimensi dan Karakteristik Rekahan Batuan.

1. Proses visualisasi tiga-dimensi rekahan batuan reservoir geothermal menggunakan perangkat lunak ImageJ.

Gambar 3.14. Gambar tampilan awal program ImageJ

2. Karakteristik rekahan batuan sampel dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak computer yakni program Matlab. Pada program ini kita dapat mengestimasi besaran batuan diantaranya:

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

Porositas merupakan perbandingan antara volume ruang yang terdapat dalam batuan yang berupa pori-pori terhadap volume batuan secara keseluruhan.

b. Tortuositas

Tortuositas didefinisikan sebagai kuadrat perbandingan antara panjang jalur fluida (Le) dengan panjang media berpori (L).

c. Spesifik Surface Area

Spesifik surface area didefinikan sebagai luas permukaan pori dibagi dengan volume batuan secara keseluruhan.

d. Permeabilitas

Permeabilitas adalah suatu ukuran kemampuan suatu bahan berpori (sering, batu atau bahan yang tidak dikonsolidasi) sehingga memungkinkan cairan untuk melewatinya.

Sovian Nourdiana, 2014

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada sampel batuan lapangan panas bumi Kamojang sumur kmj-11 pada kedalaman 500 m, penulis menyimpulkan bahwa:

1. Hasil visualisasi tiga dimensi batuan KMJ-11 pada kedalaman 500 meter terlihat alur rekahan yang menunjukan arah aliran fluida dalam batuan sampel.

2. Pada penelitian ini, nilai porositas batuan sampel sangat kecil walaupun nilai permeabilitasnya besar. Hal ini didasarkan pada struktur batuan sampel yang kompleks.

3. Tingginya harga permeabilitas batuan dipengaruhi oleh rekahan pada batuan sampel.

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

5.2. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan penulis mengalami beberapa hambatan. Sehingga untuk para peneliti selanjutnya, penulis menyarankan:

1. Sampel yang diambil hanya satu sampel yakni pada sumur kmj-11 pada kedalaman 500 meter sehingga hasilnya tidak dapat mewakili seluruh karakteristik batuan reservoir geothermalarea Kamojang. Maka agar dapat didapatkanhasil tersebut, sampel yang diambil harus lebih dari satu sumur dan berbeda kedalamannya untuk tiap sampel pada sumur tersebut.

2. Pada visualisasi tiga-dimensi, penulis menggunakan satu perangkat lunak yakni ImageJ. Sehingga tidak ada pembanding untuk hasil visualisasi. Alangkah lebih baik kalau ada pembanding dalam menentukan hasil visualisasi tiga-dimensi dari sampel batuan dengan perangkat lunak lainnya misal CTan dan CTvox.

DAFTAR PUSTAKA

Alzwar, A. dkk., “Peta Geologi Lembar Garut dan Pameungpeuk, Jawa, Skala 1:100.000”, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, (1992).

Agus, S., “Prediksi Permeabilitas Berdasarkan Model Kapiler”, Proceeding Olimpiade karya Tulis Inovatif OKTI PPI2009, Perancis, Hal.146-162, (2009).

Dullien, F.A.L., “Porous Media Fluid Transport and Pore Structure”, Academic Press, New York, (1979).

Fauzi, U. and Hamzah, I., “Reconstruction of Microstructure Using Pigeon-hole Model as a Preliminary Study to Investigate Relationship between Porosity and Hydraulic Radius with Fractal Dimension”, International Conference on Mathematics and Natural Sciences, Bandung, (2006).

Fauzi, U., “Application of local porosity theory and renormalisation group approach to estimate permeability anisotropy of sandstone”, Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, European Geophysical Union, (2006).

Feranie, S. Fauzi, U. Bijaksana.,“Microgeometry Analysis of Two Dimensional-Random Sierspinski Carpets (RSCs)”, Proceeding 2nd Asian Physics Symposium 2007, Grand Aquila Hotel Bandung, November 29-30, (2007).

Gueguen, Y., “Introduction to the Physics of Rock”, Princeton University Press, New Jersey, (1994).

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

Hansgeorg, Pape. Christoph, Clauser. and Joachim, Iffland., “Permeability prediction based on fractal pore-space geometry”, Geophysics, Vol. 64, No. 5. 1447–1460, (1999).

Herman, D., “Potensi Panas bumi dan Pemikiran Konservasinya”, [online] Sub Direktorat Konservasi – DIM, Tersedia: http://www.dim.esdm.go.id [14 juli 2010], (2006).

Hochstein, Manfred, P. Sudarman, S., “History of geothermal exploration in Indonesia from 1970 to 2000”. Geothermics 37, 220-266, (2008).

Juliasty, R., “Pengantar Studi Water Flood”, [online], Tersedia: http://iatmismmigas.wordpress.com/2012/06/07/pengantar-studi-water-flood/ [22 Agustus 2014], (2012).

Karami, G., “Batuan beku”, [online]. Tersedia: http//www.emailchaspro.com.[19 November 2009], (2009).

Koesoemadinata, R.P., “Geologi Minyak Bumi”, Bandung: Penerbit ITB, (1978). Kozeny, J., “Uber Kapillare Leitung des Wassers im Boden”, Sitzungsberichte

derWiener Akademie der Wissenschaften, (1927).

Monicard, R.P., “Properties of reservoir rocks: core analysis”, Paris: Institut Francais Du petrole, (1980).

Mortensen, J., Engstrom, F., dan Lind, I., “The Relation among Porosity, Permeability, and Specific Surface Area of Chalk from The Gorm Filed”.

Danish North Sea, Paper SPE 31062, SPE Reservoir Evaluation & Engneering, Juni, (1998).

Nia., “Prinsip Kerja Mikro-CT Scan”, [online], Tersedia:

http://bocahmaster.wordpress.com/2013/05/24/prinsip-kerja-mikro-ct-scan [24 Agustus 2014], (2013)

Nurwidyanto, I. Noviyanti, I. dan Widodo, S., ”Estimasi Hubungan Porositas Dan Permeabilitas Pada Batupasir (Study Kasus Formasi Kerek, Ledok, Selorejo)”, Berkala Fisika ISSN : 1410 - 9662 Vol.8, No.3, juli 2005 hal 87-90, (2005).

Panda, M. N. Lake, L. W., “Estimation of Single-Phase Permeability from Parameters of Particle-Size Distribution”, AAPG Bulletin, 78, No. 7, Juli, (1994).

Permadi, P., “Suatu Kajian Terhadap Persamaan Kozeny-Carman”,

JTMFIKTMITB, VIII, No. 2, Februari, (2001).

Saptadji, N., “Energi panas Bumi (Geothermal energy)”, [online], Tersedia:http://geothermal.itb.ac.id/wpcontent/uploads/sekilas_tentang_pa nas _bumi.pdf [20 juni 2012], (2009).

Sumantri, Y., ”Perbandingan Antara Hasil Perkiraan Permeabilitas Menggunakan Persamaan Kozeny-Carman Dan Persamaan Fraktal”. Proceeding Simposium Nasional IATMI , UPN veteran Yogyakarta 25 - 28 Juli 2007, (2007).

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

Utami, P., “Characterisics of The Kamojang Gheotermal reservoir (West Java) as Revealed by Its Hydrothermal Alteration Mineralogy”, Proceedings World Gheotermal Congress 2000, Kyushu-Tohoku, Japan, 28 mei-10 juni, (2000).

Wikipedia., “Batuan Beku”, [online], Tersedia:

http://id.wikipedia.org/wiki/Batuan_beku [20 juni 2012], (2009)

Zaenal, A.R. Prasetyo, P., “Geothermal Reservoir Characterization for Steam Field Management in Kamojang Geothermal Field West Java”, Atom Indonesia Vol. 35 No. 1, (2009).

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan pada sampel batuan lapangan panas bumi Kamojang sumur kmj-11 pada kedalaman 500 m, penulis menyimpulkan bahwa:

1. Hasil visualisasi tiga dimensi batuan KMJ-11 pada kedalaman 500 meter terlihat alur rekahan yang menunjukan arah aliran fluida dalam batuan sampel.

2. Pada penelitian ini, nilai porositas batuan sampel sangat kecil walaupun nilai permeabilitasnya besar. Hal ini didasarkan pada struktur batuan sampel yang kompleks.

3. Tingginya harga permeabilitas batuan dipengaruhi oleh rekahan pada batuan sampel.

5.2. Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan penulis mengalami beberapa hambatan. Sehingga untuk para peneliti selanjutnya, penulis menyarankan:

1. Sampel yang diambil hanya satu sampel yakni pada sumur kmj-11 pada kedalaman 500 meter sehingga hasilnya tidak dapat mewakili seluruh karakteristik batuan reservoir geothermalarea Kamojang. Maka agar dapat didapatkanhasil tersebut, sampel yang diambil harus lebih dari satu sumur dan berbeda kedalamannya untuk tiap sampel pada sumur tersebut.

2. Pada visualisasi tiga-dimensi, penulis menggunakan satu perangkat lunak yakni ImageJ. Sehingga tidak ada pembanding untuk hasil visualisasi. Alangkah lebih baik kalau ada pembanding dalam menentukan hasil visualisasi tiga-dimensi dari sampel batuan dengan perangkat lunak lainnya misal CTan dan CTvox.

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

DAFTAR PUSTAKA

Alzwar, A. dkk., “Peta Geologi Lembar Garut dan Pameungpeuk, Jawa, Skala 1:100.000”, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, (1992).

Agus, S., “Prediksi Permeabilitas Berdasarkan Model Kapiler”, Proceeding Olimpiade karya Tulis Inovatif OKTI PPI2009, Perancis, Hal.146-162, (2009).

Dullien, F.A.L., “Porous Media Fluid Transport and Pore Structure”, Academic Press, New York, (1979).

Fauzi, U. and Hamzah, I., “Reconstruction of Microstructure Using Pigeon-hole Model as a Preliminary Study to Investigate Relationship between Porosity and Hydraulic Radius with Fractal Dimension”, International Conference on Mathematics and Natural Sciences, Bandung, (2006).

Fauzi, U., “Application of local porosity theory and renormalisation group approach to estimate permeability anisotropy of sandstone”, Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, European Geophysical Union, (2006).

Feranie, S. Fauzi, U. Bijaksana.,“Microgeometry Analysis of Two Dimensional-Random Sierspinski Carpets (RSCs)”, Proceeding 2nd Asian Physics Symposium 2007, Grand Aquila Hotel Bandung, November 29-30, (2007).

Gueguen, Y., “Introduction to the Physics of Rock”, Princeton University Press, New Jersey, (1994).

Hansgeorg, Pape. Christoph, Clauser. and Joachim, Iffland., “Permeability prediction based on fractal pore-space geometry”, Geophysics, Vol. 64, No. 5. 1447–1460, (1999).

Herman, D., “Potensi Panas bumi dan Pemikiran Konservasinya”, [online] Sub Direktorat Konservasi – DIM, Tersedia: http://www.dim.esdm.go.id [14 juli 2010], (2006).

Hochstein, Manfred, P. Sudarman, S., “History of geothermal exploration in Indonesia from 1970 to 2000”. Geothermics 37, 220-266, (2008).

Juliasty, R., “Pengantar Studi Water Flood”, [online], Tersedia: http://iatmismmigas.wordpress.com/2012/06/07/pengantar-studi-water-flood/ [22 Agustus 2014], (2012).

Karami, G., “Batuan beku”, [online]. Tersedia: http//www.emailchaspro.com.[19 November 2009], (2009).

Koesoemadinata, R.P., “Geologi Minyak Bumi”, Bandung: Penerbit ITB, (1978). Kozeny, J., “Uber Kapillare Leitung des Wassers im Boden”, Sitzungsberichte

derWiener Akademie der Wissenschaften, (1927).

Monicard, R.P., “Properties of reservoir rocks: core analysis”, Paris: Institut Francais Du petrole, (1980).

Mortensen, J., Engstrom, F., dan Lind, I., “The Relation among Porosity, Permeability, and Specific Surface Area of Chalk from The Gorm Filed”.

Sovian Nourdiana, 2014

Visualisasi Tiga-Dimensi dan Karakterisasi Struktur Rekahan Bantuan Reservoir Gheotermal Pada Sumurn KMJ 11Lapangan Panas Bumi Kamojang Jawa Barat

Danish North Sea, Paper SPE 31062, SPE Reservoir Evaluation & Engneering, Juni, (1998).

Nia., “Prinsip Kerja Mikro-CT Scan”, [online], Tersedia:

http://bocahmaster.wordpress.com/2013/05/24/prinsip-kerja-mikro-ct-scan [24 Agustus 2014], (2013)

Nurwidyanto, I. Noviyanti, I. dan Widodo, S., ”Estimasi Hubungan Porositas Dan Permeabilitas Pada Batupasir (Study Kasus Formasi Kerek, Ledok, Selorejo)”, Berkala Fisika ISSN : 1410 - 9662 Vol.8, No.3, juli 2005 hal 87-90, (2005).

Panda, M. N. Lake, L. W., “Estimation of Single-Phase Permeability from Parameters of Particle-Size Distribution”, AAPG Bulletin, 78, No. 7, Juli, (1994).

Permadi, P., “Suatu Kajian Terhadap Persamaan Kozeny-Carman”,

JTMFIKTMITB, VIII, No. 2, Februari, (2001).

Saptadji, N., “Energi panas Bumi (Geothermal energy)”, [online], Tersedia:http://geothermal.itb.ac.id/wpcontent/uploads/sekilas_tentang_pa nas _bumi.pdf [20 juni 2012], (2009).

Sumantri, Y., ”Perbandingan Antara Hasil Perkiraan Permeabilitas Menggunakan Persamaan Kozeny-Carman Dan Persamaan Fraktal”. Proceeding Simposium Nasional IATMI , UPN veteran Yogyakarta 25 - 28 Juli 2007, (2007).

Utami, P., “Characterisics of The Kamojang Gheotermal reservoir (West Java) as Revealed by Its Hydrothermal Alteration Mineralogy”, Proceedings World Gheotermal Congress 2000, Kyushu-Tohoku, Japan, 28 mei-10 juni, (2000).

Wikipedia., “Batuan Beku”, [online], Tersedia:

http://id.wikipedia.org/wiki/Batuan_beku [20 juni 2012], (2009)

Zaenal, A.R. Prasetyo, P., “Geothermal Reservoir Characterization for Steam Field Management in Kamojang Geothermal Field West Java”, Atom Indonesia Vol. 35 No. 1, (2009).