Menggali Lebih Dalam: Reservoir Minyak dan Gas Bumi dalam Kajian Eksplorasi

Dipublikasikan oleh Muhammad Ilham Maulana

22 April 2024, 07.58

Sumber: en.wikipedia.org

Reservoir minyak, juga dikenal sebagai reservoir minyak dan gas, mengacu pada akumulasi hidrokarbon di bawah tanah yang terkandung di dalam formasi batuan berpori atau retak. Reservoir ini terbentuk ketika kerogen, yang merupakan bahan tanaman purba, mengalami transformasi di dalam lapisan batuan di sekitarnya karena panas dan tekanan yang kuat yang ada di kerak bumi.

Reservoir minyak biasanya dikategorikan sebagai konvensional atau non-konvensional. Reservoir konvensional mengandung hidrokarbon yang terbentuk secara alami seperti minyak bumi atau gas alam, yang terperangkap di dalam batuan dengan permeabilitas lebih rendah di atasnya. Di sisi lain, reservoir non-konvensional memiliki porositas tinggi dan permeabilitas rendah pada formasi batuan, yang secara efektif menjebak hidrokarbon tanpa memerlukan mekanisme perangkap yang berbeda. Penemuan reservoir difasilitasi melalui teknik eksplorasi hidrokarbon.

Ladang minyak

Ladang minyak mengacu pada area di mana minyak bumi cair terakumulasi di bawah tanah di berbagai reservoir, terperangkap oleh formasi batuan yang kedap air. Kehadiran ladang minyak menyiratkan kelayakan ekonomi untuk eksploitasi komersial. Ladang-ladang ini bisa mencapai ratusan kilometer, sehingga memerlukan upaya ekstraksi yang ekstensif, termasuk sumur eksplorasi dan jaringan pipa untuk transportasi minyak. Memulai operasi di ladang minyak, baik di darat maupun di laut, merupakan upaya logistik yang rumit dan memerlukan infrastruktur seperti jalan dan akomodasi pekerja. Perusahaan yang berspesialisasi dalam konstruksi skala besar, seperti Hill International dan Halliburton, terlibat dalam pembangunan infrastruktur yang diperlukan.

Istilah "ladang minyak" terkadang digunakan secara luas untuk menunjukkan keseluruhan industri perminyakan, namun industri ini lebih tepat dikategorikan ke dalam sektor hulu, tengah, dan hilir. Terdapat lebih dari 65.000 ladang minyak di seluruh dunia, dengan ladang minyak terkenal seperti Ladang Ghawar di Arab Saudi dan Ladang Burgan di Kuwait yang memiliki cadangan minyak yang sangat besar. Lokasi ladang minyak dengan cadangan terbukti seringkali berperan penting dalam konflik geopolitik di dunia modern.

ladang gas

Gas alam terbentuk melalui proses geologi yang sama seperti minyak bumi, yang berasal dari perengkahan termal kerogen. Biasanya, minyak dan gas alam ditemukan bersamaan, dengan cadangan kaya minyak yang dikenal sebagai ladang minyak dan cadangan kaya gas alam disebut ladang gas alam. Sedimen organik yang terkubur pada kedalaman 1.000 hingga 6.000 meter menghasilkan minyak, sedangkan kondisi yang lebih dalam dan lebih panas menyebabkan pembentukan gas alam.

Ladang gas alam terbesar adalah ladang South Pars/Asalouyeh, yang dimiliki bersama antara Iran dan Qatar, diikuti oleh ladang Urengoy dan Yamburg di Rusia. Gas alam juga dapat ditemukan di lepas pantai, seperti di Laut Utara dan dekat Pulau Sable. Metode ekstraksi dan transportasi di ladang gas lepas pantai berbeda dengan di darat karena tantangan logistik.

Pada awal abad ke-21, kenaikan harga gas mendorong para pengebor untuk mengeksplorasi ladang-ladang yang sebelumnya dianggap tidak ekonomis. Misalnya, Eksplorasi McMoran mengebor hingga rekor kedalaman lebih dari 32.000 kaki di lokasi Blackbeard di Teluk Meksiko pada tahun 2008. Exxon Mobil juga mengebor hingga kedalaman 30.000 kaki di lokasi yang sama pada tahun 2006, meskipun tidak berhasil, sehingga menyebabkan ditinggalkannya perusahaan tersebut.

Pembentukan

Minyak mentah berasal dari sisa-sisa organisme yang pernah hidup, seperti plankton dan alga, yang mengalami panas dan tekanan selama jutaan tahun untuk diubah menjadi minyak dan gas alam. Proses ini terjadi ketika bahan organik tersebut terkubur di bawah sedimen, terkena suhu tinggi, dan mengalami transformasi menjadi hidrokarbon cair. Pembentukan reservoir minyak atau gas memerlukan kondisi tertentu, antara lain penguburan dalam, tekanan, migrasi hidrokarbon, dan terperangkap oleh batuan kedap air. Faktor lingkungan memainkan peran penting yang menyebabkan beragamnya waduk dalam hal lokasi, kedalaman, bentuk, ukuran, dan umur.

Meskipun proses umumnya tetap konsisten, variasi kondisi lingkungan menghasilkan beragam jenis reservoir. Dalam beberapa tahun terakhir, telah terjadi peningkatan eksplorasi reservoir batuan beku, khususnya pada formasi trachyte dan basalt, yang menawarkan kandungan minyak dan sifat fisik yang berbeda seperti konektivitas rekahan dan porositas batuan.

Geologi Minyak dan Gas

Jebakan dalam geologi perminyakan merujuk pada formasi di mana hidrokarbon terakumulasi karena ketidakmampuan gaya apung untuk mengatasi gaya kapiler dalam media penyegelan. Ada tiga jenis jebakan utama: struktural, stratigrafi, dan hidrodinamika. Jebakan struktural terjadi akibat perubahan struktur bawah permukaan seperti pelipatan dan patahan, sedangkan jebakan stratigrafi terbentuk karena variasi karakteristik batuan reservoir. Jebakan hidrodinamika, yang lebih jarang terjadi, terjadi karena perbedaan tekanan air yang menciptakan kemiringan pada kontak hidrokarbon-air.

Segel, atau batuan penutup, adalah komponen penting dari perangkap, mencegah migrasi hidrokarbon ke atas. Mereka membentuk segel kapiler ketika tekanan melintasi tenggorokan pori-pori melebihi tekanan daya apung hidrokarbon. Ada dua jenis: segel membran, yang bocor ketika perbedaan tekanan melebihi ambang batas, dan segel hidraulik, yang ditemukan di bebatuan dengan tekanan perpindahan tinggi, retak di bawah tekanan kemudian menutup kembali.

Reservoir non-konvensional, tidak seperti reservoir konvensional, tidak memiliki perangkap, dengan minyak dan gas yang terikat erat pada struktur batuan oleh kekuatan kapiler. Ekstraksi membutuhkan metode khusus karena tidak adanya akumulasi yang digerakkan oleh daya apung. Pasir minyak berfungsi sebagai contoh reservoir non-konvensional, yang membutuhkan metode ekstraksi seperti pertambangan daripada pengeboran dan pemompaan konvensional. Meskipun biaya ekstraksi lebih tinggi dan masalah lingkungan, ekstraksi minyak non-konvensional meningkat karena berkurangnya sumber daya konvensional.

Memperkirakan cadangan

Setelah penemuan reservoir, seorang insinyur perminyakan akan berusaha membangun gambaran yang lebih baik tentang akumulasi tersebut. Dalam contoh buku teks sederhana tentang reservoir yang seragam, tahap pertama adalah melakukan survei seismik untuk menentukan ukuran perangkap yang memungkinkan. Sumur penilaian dapat digunakan untuk menentukan lokasi kontak minyak-air dan dengan itu ketinggian pasir pembawa minyak. Sering kali digabungkan dengan data seismik, maka dimungkinkan untuk memperkirakan volume reservoir yang mengandung minyak.

Langkah selanjutnya adalah menggunakan informasi dari sumur-sumur penilaian untuk memperkirakan porositas batuan. Porositas ladang minyak, atau persentase dari total volume yang mengandung cairan dan bukan batuan padat, adalah 20-35% atau kurang. Hal ini dapat memberikan informasi mengenai kapasitas yang sebenarnya. Pengujian laboratorium dapat menentukan karakteristik cairan reservoir, khususnya faktor ekspansi minyak, atau seberapa banyak minyak mengembang ketika dibawa dari tekanan tinggi dan suhu tinggi reservoir ke "tangki penyimpanan" di permukaan.

Dengan informasi tersebut, dimungkinkan untuk memperkirakan berapa banyak barel "tangki stok" minyak yang berada di reservoir. Minyak semacam itu disebut minyak tangki stok pada awalnya. Sebagai hasil dari mempelajari faktor-faktor seperti permeabilitas batuan (seberapa mudah cairan dapat mengalir melalui batuan) dan mekanisme penggerak yang memungkinkan, adalah mungkin untuk memperkirakan faktor pemulihan, atau berapa proporsi minyak di tempat yang dapat diharapkan untuk diproduksi. Faktor pemulihan biasanya 30-35%, memberikan nilai untuk sumber daya yang dapat dipulihkan.

Kesulitannya adalah bahwa reservoir tidak seragam. Mereka memiliki porositas dan permeabilitas yang bervariasi dan mungkin terkotak-kotak, dengan rekahan dan patahan yang memecahnya dan mempersulit aliran fluida. Untuk alasan ini, pemodelan komputer dari reservoir yang layak secara ekonomi sering dilakukan. Ahli geologi, ahli geofisika, dan insinyur reservoir bekerja sama untuk membangun model yang memungkinkan simulasi aliran fluida di reservoir, yang mengarah pada perkiraan sumber daya yang dapat dipulihkan yang lebih baik.

Cadangan hanyalah bagian dari sumber daya yang dapat dipulihkan yang akan dikembangkan melalui proyek-proyek pengembangan yang telah diidentifikasi dan disetujui. Karena evaluasi cadangan memiliki dampak langsung terhadap perusahaan atau nilai aset, maka evaluasi cadangan biasanya mengikuti seperangkat aturan atau pedoman yang ketat.

Produksi

Untuk mendapatkan isi dari reservoir minyak, biasanya perlu dilakukan pengeboran ke dalam kerak bumi, meskipun rembesan minyak permukaan ada di beberapa bagian dunia, seperti La Brea Tar Pits di California dan banyak rembesan di Trinidad. Faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah hidrokarbon yang dapat dipulihkan dalam reservoir termasuk distribusi fluida dalam reservoir, volume awal fluida di tempat, tekanan reservoir, sifat fluida dan batuan, geometri reservoir, jenis sumur, jumlah sumur, penempatan sumur, konsep pengembangan, dan filosofi operasi. Produksi modern mencakup metode ekstraksi termal, injeksi gas, dan kimia untuk meningkatkan perolehan minyak.


Disadur dari: en.wikipedia.org