Minyak dan gas

II.1 Pengertian Minyak dan Gas Bumi

Minyak bumi terbentuk sebagai hasil akhir dari penguraian zat organik (sel-sel dan jaringan hewan atau tumbuhan laut) yang tertimbun selama berjuta tahun. Sebelumnya, lebih banyak dipergunakan orang istilah minyak tanah yang berarti minyak yang dihasilkan dari dalam tanah. Dengan diketahuinya bahwa minyak tanah atau minyak mentah itu terdapat bersama-sama dengan gas alam, maka istilah yang lazim sekarang adalah minyak dan gas bumi.

II-1

II-1

Minyak bumi mengandung porfirin, suatu zat yang kompleks yang terdiri dari hidrokarbon dengan unsur vanadium, nikel dan sebagainya. Porfirin adalah suatu zat yang sangat menyerupai zat hemoglobin yang terdapat dalam darah dan zat klorofil di dalam daun-daunan yang dapat mengadakan fotosintesa. Selain itu minyak bumi mempunyai susunan hidrokarbon yang terdiri dari unusur H dan C yang sangat mirip dengan zat organik, yang terdiri dari H, C, dan O, walaupun yang disebut akhir ini mengandung oksigen dan juga zat nitrogen dalam jumlah yang cukup banyak. Di lain sisi zat organik pada umumnya mempunyai hidrokarbon yang tidak jenuh sedangkan minyak bumi umumnya jenuh. Hidrokarbon terdapat di dalam sedimen, hal ini berhubungan dengan asosiasi minyak bumi dengan sedimen, sedangkan diketahui pula bahwa zat organik banyak terdapat di dalam lapisan sedimen dan merupakan bagian dalam dari pada sedimentasi. Ada beberapa faktor lingkungan pengendapan sedimentasi terbentuknya minyak bumi yaitu banyaknya produksi zat organik jenis tertentu, terbentuknya suatu kondisi anaerob dan reduksi, tidak adanya organisme yang merusak zat organik, pengendapan sedimen halus secara cepat, dan adanya rongga reservoir pada waktu kompaksi.

II-2

Pada umumnya dalam proses pembentukan minyak bumi terdapat tiga fasa yaitu pertama, pembentukannya sendiri yang terdiri dari pengumpulan zat organik di dalam sedimen, pengawetan zat organik di dalam sedimen, dan transformasi zat organik menjadi minyak bumi. kedua, migrasi dari pada minyak bumi yang terbentuk dan tersebar di dalam batuan sedimen ke perangkap dimana minyak terdapat. tiga, akumulasi dari pada tetes minyak yang tersebar di dalam lapisan sedimen sehingga berkumpul menjadi akumulasi komersiil. Persoalan yang dihadapi oleh teori organik ini, antara lain sebagaimana telah disebutkan, ialah mengenai sumber bahan organiknya sendiri, proses transformasinya, kemudian juga konsepsi mengenai batuan induk. Apakah ada suatu batuan khusus dimana minyak bumi itu terbentuk, atau apakah dapat terbentuk di dalam segala macam sedimen.

Soal lain yang penting adalah waktu pembentukannya. Kapankah minyak tersebut dibentuk, apakah segera setelah sedimentasi, ataukah memakan waktu yang lama dan harus mengalami stadium serpih, dimana sedimen beserta zat zat organik didalamnya harus berubah dulu menjadi serpih. Jika suatu teori organik dapat diterima, maka teori ini secara integral harus dapat menerangkan semua persoalan. Semua persoalan ini pada umumnya bersifat geokimia. Proses kimia organik pada umumnya dapat dipecahkan dengan pecobaan di laboratorium. Namun demikian berbagai faktor geologi mengenai cara terdapatnya minyak bumi serta penyebarannya didalam sedimen harus pula ditinjau. Fakta utama mengenai hal ini disimpulkan oleh Cox dalam teori yang dikenal sebagai Pagar Cox, yang kemudian direvisi oleh hedberg. Pagar Cox merupakan suatu kerangka utama untuk teori organik minyak bumi, sehingga mempersempit ruang gerak teori mengenai terjadinya minyak bumi.

Beberapa garis utama dari pada Pagar Cox ini antara lain, minyak bumi selalu terdapat dalam batuan sedimen dan pada umumnya sedimen marin. Hedberg memperlihatkan juga bahwa banyak kasus yang menunjukkan bahwa minyak bumi itu terdapat dalam batuan sediment non-marin. Tetapi di tandaskannya pula, bahwa fesies sedimen yang utama untuk minyak bumi memang terdapat di sekitar pantai. Minyak bumi selalu terbentuk dalam keadaan reduksi sebagaimana diperlihatkan oleh hadirnya porfirin dan unsur belerang. Minyak bumi hanya sedikit sekali mengandung oksigen.

Minyak bumi merupakan campuran kompleks hidrokarbon. Secara unsur maka susunannya adalah seragam, yaitu lima belas persen hidrogen dan delapan puluh lima persen karbon, tetapi dalam kenyataannya secara susunan molekul tidak ada dua minyak bumi yang mempunyai susunan kimia yang sama. Minyak bumi terdapat dari umur kambrium sampai umur pleistosen. Jadi, semua teori harus dapat menerangkan bahwa minyak bumi terbentuk pada berbagai macam umur. Telah terbukti bahwa minyak bumi itu terbentuk, maka zat ini bisa bertahan untuk puluhan sampai ratusan juta tahun. Misalnya saja suatu rembasan minyak di bawah ketidakselarasan menunjukkan, bahwa minyak bumi itu masih tetap terbentuk minyak bumi. Minyak bumi terbentuk dengan temperatur yang lebih rendah dari pada temperatur reservoir yang mencapai rata-rata seratus tujuh derajat celcius. Temperatur ini mencapai pada temperatur keadaan atmosfer. Temperatur tertinggi dimana minyak bumi itu masih dapat bertahan adalah mencapai suhu dua ratus derajat celcius, sebab diatas temperatur dua ratus derajat celcius itu porfirin sudah mulai terurai dan tidak dapat bertahan. Dapat disimpulkan di sini bahwa proses pembentukan minyak bumi merupakan suatu gejala temperatur rendah, sehingga semua teori yang menerangkan minyak bumi dengan temperatur yang tinggi tidak dapat dibenarkan. Minyak bumi dapat mengalami berbagai perubahan, dapat tertahan terhadap perubahan tekanan kurang dari satu atsmosfer sampai seribu atsmosfer. Selain itu minyak bumi dapat bertahan dalam kisaran temperatur seratus derajat celcius.

Gas bumi yang dalam bahasa inggris disebut earth gas, tetapi istilah ini tidak banyak digunakan. Istilah yang lazim ialah natural gas, yang kita kenal sebagai gas alam. Gas bumi merupakan gas alam dapat diperoleh secara terpisah maupun bersama-sama denganminyak bumi. Gas alam sebagian besar terdiri dari alkana berantai karbon rendah yaitu antara lain metana, etana, propana. Gas bumi dapat terjadi sebagai gas bebas, yang sama sekali merupakan fasa bebas dari pada minyak bumi, hanya terdapat pada bagian atas dari reservoir yang terisi minyak bumi. Gas bumi juga bisa sebagai gas terlarut dalam minyak bumi, karena gas dan minyak bumi adalah hidrokarbon, maka wajarlah jika jumlah gas yang larut dalam minyak bumi tergantung dari sifat kedua zat tersebut dan juga dari tekanan dan temperatur didalam reservoir. Gas bumi mempunyai susunan kimia yaitu gas metan (CH₄) yang mana hodrokarbon yang paling stabil dan merupakan penyusun utama gas bumi. Metan merupakan senyawa yang selalu terdapat di dalamnya, dan tidak dapat dikondensasikan pada temperatur dan tekanan reservoir minyak, sedangkan yang lainnya bisa didapatkan sebagai cairan.

II-4

Selain dari susunan kimia, gas bumi juga terdapat pengotoran dalam gas, penotoran utama disebabkan oleh kadar nitrogen, karbondioksida, dan hidrogensulfida. Helium juga disebut sebagai zat pengotoran tetapi hanya terdapat dalam jumlah yang relatif sangat kecil. Jika kadar CO₂ dan nitrogen besar, maka gas tersebut mempunyai nilai yang lebih rendah karena nilai kalorinya lebih rendah. Helium merupakan gas ringan, tidak berwarna tidak berbau dan merupakan gas mulia yang terdapat bersama-sama dengan gas alam pada keadaan temperatur normal. Adanya kadar nitrogen yang tinggi di dalam gas bumi mungkin sedikit sekali merupakan sebagian udara yang terperangkap dengan sedimen. Hidrogen sulfida seringkali terdapat bersama-sama dengan gas bumi. Gas ini biasanya tidak berwarna dan mempunyai bau yang tidak sedap. Gas bumi yang mengandung hidrogensulfida walaupun dalam jumlah kecil, tidak baik untuk dipergunakan sebagai bahan bakar umum, karena dapat meracuni dan dapat menyebabkan korosi dalam pipa.

I-3

Di masa lampau, pemakaian gas bumi hanya dapat digunakan jika terdapat di dekat daerah industri, ataupun di perkotaan, melalui pipa. Tetapi di masa kini dengan teknik pencairan, terutama gas bumi yang mengandung molekul beratom C lebih besar sampai C₄-C₅, dapat dimampatkan menjadi cairan yang disebut elpiji, suatu singkatan dari liquefied petroleum gas (LPG) dan dapat ditransport dengan kapal tanki khusus. Gas juga merupakan bahan penting sekali, selain untuk pembuatan ‘carbon black’ juga sebagai bahan bakar perumahan ataupun dalam industri.

II-5

II.2. Cara Terdapatnya Minyak dan Gas Bumi

Untuk terbentuknya minyak dan gasbumi tentu diperlukan suatu lingkungan pengendapan yang dapat memberikan kadar zat organik yang tinggi serta kesempatan untuk mengawetkannya. Keadaan seperti itu, yang memungkinkan munculnya zat organik adalah :

1. Suatu lingkungan pengendapan, dimana zat organik terkumpul dengan banyak sekali.

2. Pengendapan sedimen berlangsung demikian cepatnya, terutama yang halus sehingga zat organik yang telah terkumpul dapat diawetkan dan tidak hilang oleh pembusukan atau oksidasi.

3. Lingkungan yang berada dalam keadaan reduksi, dimana tidak terdapat sirkulasi air yang cepat sehingga oksigen tidak ada.

Pada prinsipnya minyak bumi terdapat dua cara utama, yaitu cara pertama pada permukaan bumi, terutama sebagai rembasan, kadang-kadang juga sebagai suatu danau, sumber atau sebagai pasir yang dijenuhi minyak bumi. Cara kedua, di dalam kerak bumi sebagai suatu akumulasi yaitu sebagai penjenuhan batuan yang sebetulnya hanyalah satu-satunya cara terdapat yang mempunyai arti ekonomi. Penjenuhan batuan seperti itu, minyak bumi terdapat didalam rongga-rongga atau pori-pori batuan dan menjenuhi seluruh batuan tersebut. Tidak pernah minyak bumi didapatkan dalam suatu rongga besar, suatu ruangan, danau ataupun telaga di bawah tanah apalagi suatu laut dibawah tanah, ini bertentangan dengan pendapat umum yang populer mengenai adanya lautan minyak ataupun telaga minyak di bawah permukaan bumi. Sebagai suatu penjenuhan batuan di dalam kerakbumi, minyak bumi bisa terdapat :

1.

II-6

Dalam jumlah kecil atau yang disebut juga sebagai tanda-tanda minyak.

2. Dalam jumlah akumulasi yang komersiil, yaitu cukup besar untuk dapat diproduksi secara umum.

Akumulasi komersiil, tergantung sekali pada jumlah pori batuan yang terdapat, besarnya dan caranya pori dapat meluluskan minyak dan juga persentasi cairan yang menjenuhi batuan tersebut. Hal terakhir ini juga dihubungkan dengan suatu prinsip, bahwa dalam kerakbumi ataupun pada permukaan, minyak bumi selalu terdapat berasosiasi dengan air, terutama air asin dan jarang sekali dengan air tawar. Oleh karena itu, minyak bumi yang terdapat di bawah permukaan selalu mengikuti prinsip hidrostatika dan dalam keadaan tertentu juga prinsip hidrodinamika.

II.2.1 Minyak Bumi Pada Permukaan

Diberbagai daerah minyak, termasuk juga di Indonesia, minyak bumi pada permukaan ditemukan dalam bentuk yang dinamakan rembasan. rembasan ini sendiri tidaklah mempunyai nilai ekonomi tetapi bisa menunjukkan daerah kemungkinan adanya minyak di bawah permukaan. berdasarkan gejala cara timbulnya, minyak pada permukaan dapat dibagi dalam dua jenis, yaitu :

1. Yang masih aktif, yaitu minyak keluar sebagai sumber bersama-sama dengan air, keluar ataupun merembas secara perlahan-lahan untuk kemudian membentuk suatu danau aspal atau dapat pula keluar secara aktif dari suatu gunung-api lumpur.

2. Yang telah mati atau tidak aktif lagi, dapat merupakan batu pasir yang dijenuhi oleh bitumina, suatu zat semacam aspal, yang merupakan sisa atau residu penguapan fraksi ringan dari suatu minyak bumi. Suatu insipasi ataupun impregnasi batu pasir oleh bitumina ini sering merupakan suatu lapisan pasir yang halus.

II.2.1.1 Rembasan Minyak Bumi

Link seorang ilmuwan amerika memberikan suatu klasifikasi berbagai macam rembasan yang dapat terjadi disuatu daerah. Di bedakan olehnya lima jenis utama rembasan yang mula jadinya dapat diterangkan sebagai berikut :

1. Rembasan yang keluar dari homoklin, dimana ujungnya telah tererosi atau tersingkap, akan tetapi lapisan minyaknya sendiri belum sampai pada permukaan. Rembasan semacam ini biasanya kecil saja (Gambar II.1) di bawah ini.

Sumber : R.P. Koesoemadinata

GAMBAR II.1

JENIS REMBASAN MINYAK BUMI

2. Rembasan minyak yang berasosiasi dengan lapisan dan formasi tempat minyak tersebut terbentuk. Biasanya lapisan serpih yang merupakan batu induk minyak bumi jika teretakkan dan terhancurkan akan membebaskan minyak dalam jumlah kecil. Dalam hal ini hanya sedikit sekali terdapat indikasi pada permukaan (Gambar II.2)

Sumber : R.P. Koesoemadinata

3. Rembasan Minyak dan Gas yang keluar dari akumulasi minyak yang besar dan telah tersingkap oleh erosi atau reservoirnya telah di hancur-luluhkan oleh patahan dan lipatan.

4. Minyak merembas keluar pada permukaan sepanjang bidang ketidakselarasan. Dalam hal ini mungkin terdapat banyak rembasan lain yang keluar atau memotong suatu ketidakselarasan, kemudian merupakan jalan utama dan alat pengumpul dari pada semua rembasan tersebut dan terjadilah suatu rembesan yang cukup besar. Jelaslah bahwa untuk mengetahui dari mana asalnya minyak bumi tersebut susah sekali, tetapi mungkin merupakan pengumpulan dari berbagai macam kebocoran beberapa reservoir minyak kea rah bawah dari kemiringan ketidakselarasan tersebut.

5. Rembasan yang berasosiasi dengan intrusi, seperti gunung api lumpur intrusi batuan beku atau penusukan oleh kubah garam. Rembasan semacam ini dapat berasosiasi ataupun tidak dengan reservoir yang telah hancur di bawahnya.

II-8

Dari penjelasan di atas dapat di simpulkan bahwa adanya rembasan minyak pada permukaan bumi tidak usah selalu diasosiasikan dengan adanya suatu reservoir minyak di bahwanya. Seringkali orang mempunyai kesan bahwa untuk mencari minyak bumi, haruslah mencari rembasan di permukaan bumi. Terdapatnya rembasan belum merupakan suatu bukti adanya suatu akumulasi minyak di bawahnya, tetapi dapat disebabkan oleh berbagai hal yang telah di uraikan dari penjelasan sebelumnya. Namun bagaimanapun juga adanya rembasan harus diperhatikan dari segi explorasi minyak dan gas bumi, karena rembasan menunjukkan bahwa batuan sedimen di daerah tersebut mampu membentuk minyak bumi, dan juga rembasan mungkin sekali berasosiasi dengan suatu reservoir minyak di bawahnya yang mengalami kebocoran.

II-11

Dalam hal ini penyelidikan geologi sekitar rembasan tersebut sangatlah penting dan interpretasi mengenai jenisnya perlu dilakukan. Lapangan minyak bumi yang mula-mula, terutama di Indonesia, ditemukan berdasarkan atas adanya rembasan. penemuan rembasan diikuti dengan pemetaan geologi untuk mencari struktur antiklin. Berdasarkan hasil pemetaan ini diadakan pemboran untuk mendapatkan produksi minyak bumi. Dahulu, pemboran dilakukan di dekat rembasan tanpa mengetahui arti yang sebenarnya dari rembasan tersebut. Boleh dikatakan enam puluh enam persen dari semua rembasan minyak secara langsung berhubungan dengan suatu reservoir minyak di bawahnya.

Secara tektonik rembasan minyak didapatkan dalam cekungan sedimen dengan struktur yang kandungan minyaknya telah tererosikan atau telah dihancurkan sehingga lapisan minyak tersebut keluar pada permukaan, pada pinggiran cekungan atau juga pada jalur dengan ketidakselarasan sampai kepermukaan. Rembasan ini terutama didapatkan dalam cekungan sedimen yang mempunyai suatu jalur mobil pada salah satu sisinya, misalnya saja di geosinklin Mesopotamia (di timur tengah) dan Venezuela. Disini rembasan keluar sepanjang ketidakselarasan, atau karena pematahan yang mengakibatkan kebocoran reservoir sampai kepermukaan, ataupun di tempat yang lapisan reservoirnya tererosi.

II-10

Pengaruh rembasan terhadap cadangan minyak yang bocor, mengakibatkan pengurangan cadangan itu. Di berbagai tempat dengan kebocoran yang besar, struktur reservoir minyaknya sendiri bahkan menjadi kosong, rembasan seperti itu biasanya banyak didapatkan di lapisan muda yang terlipat, terpatahkan dan tererosi pada pinggiran cekungan. Rembasan didefinisikan sebagai tempat pemunculan gas dan cairan hidrokarbon pada permukaan bumi, yang dapat di amati. Rembasan ini haruslah dipisahkan dengan didapatkannya minyak dalam skala mikroskopis yang hanya bisa di temukan dengan metode geokimia dan dengan sendirinya tidak dapat disebut sebagai suatu rembasan. seringkali kelurnya minyak dari rembasan diikuti dengan gas dan biasanya berasosiasi dengan air asin.

II.2.1.2 Gunung Api Lumpur

II-12

Gunung api lumpur atau mudvolcano adalah setiap extrusi pada permukaan lempung atau lumpur yang secara morfologi membentuk suatu kerucut yang diatasnya terdapat suatu telaga. Extrusi tersebut dibarengi dengan keluarnya gas dan air (kadang-kadang juga minyak) secara kuat, bahkan dengan ledakan. Seringkali gas yang diextrusikan ikut terbakar dan dengan demikian sangat menyerupai gunung api. Sifat gunung api lumpur ini sangat tergantung dari iklim dan juga jumlah lempung yang dikeluarkan. Menurut asalnya dapat dibedakan dua macam gunung api lumpur yaitu :

1. Gunung api lumpur jenis dangkal, jenis ini biasanya beasosiasi dengan minyak bumi dan merupakan kerucut lumpur yang dihasilkan oleh extrusi lempung dan sedikit atau banyak klastik. Untuk jenis ini diperkirakan bahwa tenaga dorongan untuk meledakkan lumpur keluar adalah gasnya sendiri yang berasosiasi dengan minyak bumi. Pada waktu terjadi peledakkan, lumpur dari sekitarnya terbawa keluar dan menghasilkan suatu kerucut lumpur. Gunung api lumpur semacam ini merupakan adanya tanda minyak bumi di bawahnya.

2.

II-11

Gunung api lumpur jenis dalam, jenis biasanya berasosiasi dengan suatu keadaan geologi yang lapisan sedimennya belum terkompaksikan , mempunyai tekanan tinggi dan mengakibatkan timbulnya penusukan oleh serpih. Gejala tersebut sering berasosiasi dengan daerah yang disebut overpressured areas, yaitu daerah tekanan tinggi yang tekanan serpihnya juga lebih besar dari pada tekanan hidrostatis dan dengan demikian dapat menimbulkan kesulitan dalam pemboran.

Dari suatu pengkajian di seluruh dunia, Gansser melihat adanya gejala yang khas dari gunung api lumpur ini antara lain :

1. Biasanya berasosiasi dengan lapisan sedimen.

2. Lapisan sedimennya adalah asal laut.

3. Lapisan pelitik dan klastik biasanya bervariasi.

4. Selalu berasosiasi dengan gas dan air asin.

5. lapisan tersebut ditutupi oleh endapan yang lebih kompeten.

6.

II-13

Terdapat didaerah dimana sinklin yang luas dipisahkan oleh antiklin yang tajam dan lapisan sedimennya yang klastik yang terdapat lebih dalam telah menusuk ke atas.

7. Meningkatnya tekanan, memobilisasikan lempung klastik di dalam inti antiklin dengan air garam, gas dan di beberapa temapat juga secara kebetulan dengan minyak. Ini menghasilkan lumpur yang ditekan ke atas seperti suatu magma. Jika keseimbangan tertanggu terjadilah peledakan dan terbentuklah gunung api lumpur.

8. Kebanyakan titik-titik erupsi terdiri dari banyka kerucut.

9. Kerucut yang suram maupun landai didapatkan bersama-sama.

10.

Erupsi biasanya terjadi secara periodik, tetapi seringkali secara tidak beraturan. Banyak sekali erupsi gunung api lumpur terjadi setelah periode ketenangan yang sangat lama.

11. Berbagai fragmen batuan yang sangat besar ataupun kecil yang berasal dari lapisan yang lebih tua seringkali ikut diextrusikan dengan lumpur.

12. Secara individual jangka hidup suatu pusat erupsi biasnya sangat pendek.

13. Jalur gunung api lumpur biasanya berimpitan dengan daerah yang beranomali gravitasi negative.

Jadi jelaslah, bahwa tenaga penggerak jenis gunung api lumpur dalam bukanlah tekanan gas di bawah permukaan, sebagaimana dapat terjadi gunung api lumpur jenis dangkal. Dengan demikian dapat simpulkan bahwa berasosiasinya gunungapi lumpur jenis dalam ini dengan minyak bumi hanyalah secra kebetulan saja, karena intrusi lumpur secara kebetulan menerobos lapisan yang mengandung minyak sehingga mengeluarkan minyak bumi pada waktu erupsi. Terjadinya gunung api lumpur jenis dalam ini bukan hanya disebabkan tekanan gas dalam atau tekanan tektonik saja, tetapi juga merupakan manifestasi tekanan tinggi dari pada cairan yang abnormal di dalam pori-pori, yang timbul karena kompaksi tidak memberikan kesempatan untuk keluarnya air. Hal ini disebabkan oleh sedimentasi yang cepat dan kompaksi batu lumpur yang biasanya berasosiasi dengan lapisan pasir berbentuk lensa. Ini menimbulkan tertutupnya cairan yang berada dalam pori-pori selama kompaksi berlansung.

II.2.2 Minyak Bumi Dalam Kerak Bumi

Minyak bumi dalam kerak bumi berakumulasi sebagai penjenuhan batuan yang sebetulnya hanyalah satu-satunya cara terdapat yang mempunyai arti ekonomi. Penjenuhan batuan seperti itu, minyak bumi terdapat didalam rongga-rongga atau pori-pori batuan dan menjenuhi seluruh batuan tersebut. Tidak pernah minyak bumi didapatkan dalam suatu rongga besar, suatu ruangan, danau ataupun telaga di bawah tanah apalagi suatu laut dibawah tanah, ini bertentangan dengan pendapat umum yang populer mengenai adanya lautan minyak ataupun telaga minyak di bawah permukaan bumi.

II.2.2.1 Akumulasi Lokal

Di dalam kerak bumi, minyak bumi selalu didapatkan dalam lapisan berpori. Di lihat dari segi jumlahnya, maka minyak bumi dapat ditemukan sebagai antara lain :

1. Jejak-jejak (minor occurrences), yaitu dalam jumlah sedikit saja.

2. Suatu akumulasi, yaitu terdapat dalam jumlah besar atau dari segi ekonomi terkumpul secara menguntungkan.

Sebetulnya minyak bumi atau hidrokarbon didapatkan berbagai macam formasi atau lapisan sebagai tanda-tanda minyak atau hidrokarbon dalam jumlah sedikit (minor showing). Tanda-tanda tersebut biasanya ialah ditemukannya minyak itu bersama-sama dengan air, terutama air asin. seringkali minyak bumi didalam lapisan yang bukan lapisan reservoir, misanya pada lapisan serpih ataupun batuan lainnya. Tanda-tanda dalam jumlah sedikit ini biasanya didapatkan pada waktu dilakukan pemboran dan mempunyai arti penting dalam explorasi minyak bumi. Arti dari pada tanda-tanda tersebut ialah :

1. Bahwa lapisan tempat terdapatnya tanda-tanda itu sedikit banyak pernah mengandung minyak.

2. Ada kemungkinan besar lubang bor yang menembus lapisan yang mengandung minyak sedikit itu terdapat di dekat atau di pinggiran suatu akumulasi minyak yang penting.

II.2.2.1 Akumulasi Komersiil

Suatu lapisan reservoir yang mengandung minyak dapat disebut komersiil. Jika dari lapisan tersebut minyak dapat diproduksikan secara menguntungkan. Suatu akumulasi minyak dan gas bumi dikatakan menguntungkan jika jumlah minyak yang dihasilkannya dapat diperdagangkan dengan pendapatan yang dapat menutup biaya explorasi dan produksi serta memberi laba. Jadi semata-mata factor ekonomilah yang menentukan. Beberapa factor terpenting di antaranya adalah :

1.

II-14

II-16

Harga minyak di pasaran bebas.

2. Jumlah cadangan yang terdapat dalam akumlasi. Cadangan tergantung besarnya reservoir dan keadaan reservoir, terutama porositas.

3. Produktivitas reservoir sebagaimana dihasilkan oleh setiap sumur. Hal ini ditentukan oleh tebal lapisan atau kolom minyak dan keadaan reservoir, terutama permeabilitas dan juga sifat minyak bumi dan penjenuhan minyak dalam pori.

4. Biaya produksi, explotasi, explorasi yang sangat berbeda dari satu daerah ke daerah lain, tergantung dari keadaan sosial ekonomi setempat.

5. Pajak dan biaya lainnya.

karakteristik minyak dan gas

III.1. Hakekat Fisika Minyak Bumi

Sebagaimana cairan yang lainnya kuantitas minyak bumi diukur berdasarkan volumenya. Ukuran yang di pergunakan di indonesia adalah meter kubik atau juga sering digunakan ton. Di dunia perdagangan yang terutama dikuasai oleh perusahaan Amerika, satuan barrel (disingkat bbl), yaitu kira-kira sama dengan seratus lima puluh sembilan liter. Seringkali harus dibedakan antara volum minyak bumi di bawah tanah yang dikatakan reservoir barrel dan stock tank bareel karena faktor penciutan dimna kira-kira lima per delapan stock tank barrel adalah sama dengan satu barrel reservoir. Penciutan ini di sebabkan karena minyak mentah selalu mengandung gas sebagai larutan. Perlu dikatakan di sini bahwa ton untuk minyak bumi bukanlah satuan berat, tetapi sebetulnya adalah satu meter kubik ataupun juga satu kilo liter

III.1.1 Berat Jenis atau Gravitasi jenis

Salah satu sifat minyak bumi yang penting dan mempunyai nilai dalam perdagangan adalah berat jenis atau gravitasi jenis. Di indonesia biasanya berat jenis dinyatakan dalam farksi, misalnya nol koma delapan, dan nol koma satu. Dalam dunia perdagangan terutama dikuasai perusahaan Amerika, berat jenis ini dinyatakan dalam API Gravity. API gravity minyak bumisering menunjukkan kualitas minyak bumi tersebut. Makin kecil besar jenisnya atau makin tinggi derajat APInya, minyak bumi itu makin berharga karena lebih banyak mengandung bensin. Sebaliknya, makin derajat API atau makin besar berat jenisnya, mutu minyak bumi itu kuarng baik karena lebih banyak mengandung lilin atau residu aspal (Tabel III.3) di bawah ini :

TABEL III.1

(KONSERVASI BERAT JENIS, DERAJAT API DAN BAUME¹)

Berat Jenis (60oF)	Berat Baume	Derajat APIo
1,000 0,9655 0,9333 0,9032 0,8750 0,8485 0,8235 0,8000 0,7778	10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0	10,0 15,1 20,1 25,2 30,2 35,3 40,3 45,4 50,4

oAPI	Berat jenis	oAPI	Berat jenis
0 10 15 20 24 30 34 40 44 50	1,076 1,000 0,9659 0,9340 0,9100 0,8762 0,8550 0,8251 0,8063 0,7796	55 60 65 70 75 80 85 90 95 100	0,7587 0,7389 0,7201 0,7022 0,6852 0,6690 0,6536 0,6388 0,6247 0,6112

III-3

III.1.2 Viskositas

Sifat penting lain dari pada minyak bumi adalah visikositasnya. Visikositas adalah daya hambatan yang dilakukan oleh cairan jika suatu benda berputar dalam cairan tersebut. Satuan viskositas ialah centipose. Pada umumnya makin tinggi derajat API atau makin ringan minyak bumi tersebut, makin kecil viskositasnya dan sebaliknya.

III.1.3 Titik Didih dan Titik Nyala

Titik didih minyak bumi berbeda-beda sesuai dengan gravitas APInya. kalau gravitas APInya rendah, maka titik didihnya tinggi, sedangkan kalau API tinggi maka titik didihnya rendah. Hal ini disebabkan karena minyak bumi berderajat API rendah berarti mengandung banyak fraksi berat (berat jenis tinggi) dan dengan demikian titik didihnya tinggi, sedangkan jika derajat APInya tinggi maka lebih banyak mengandung fraksi ringan seperti bensin, dengan demikian juga titik didihnya rendah. Titik nyala adalah suatu titik temperatur, dimana minyak bumi dapat terbakar karena suatu percikan api. Makin tinggi gravitasi APInya titik didih makin rendah dan mudah dapat terbakar karena percikan api.

III.1.4 Warna

Minyak bumi juga memperlihatkan bebrbagai macam warna yang sangat berbeda-beda. Minyak bumi tidak selalu berwarna hitam, adakalanya malah tidak bewarna sama sekali. Pada umumnya warna itu berhubungan dengan berat jenisnya. Kalau berat jenisnya tinggi, warna jadi hijau kehitam-hitamanan sedangkan kalau berat jenis rendah, warana coklat kehitam-hitaman. Warana ini disebabkan karena berbagai pengotoran, misalnya oksidasi enyawa hidrokarbon, karean senyawa hidrokarbon sendiri tidak memperlihatkan warna tertentu.

III.1.5 Bau

Minyak bumi ada berbau sedap dan ada pula yang tidak, biasanya disebabkan karena pengaruh molekul aromat, minyak bumi dari Indonesia berbau tidak sedap, yang terutam disebabkan karena mengandung senyawa nitrogen ataupun belerang. Adanya H₂S juga memberikan bau yang tidak sedap. Golongan parafin dan naften biasanya memberikan bau yang sedap, sedangkan benzen atau aromat menyebabkan bau yang tidak sedap.

III.1.6 Nilai Kalori

Nilai kalori minyak bumi adalah jumlah panas yang timbulkan oleh satu gram minyak bumi, yaitu dengan meningkatkan temperatur satu gram air dari tiga koma lima derajat celcius sampai empat koma lima derajat celcius, dan satuannya adalah kalori. Ternyata juga ada hubungan antara berat jenis dengan nilai kalori. Misalkan berat jenis minyak bumi antara nol koma tujuh lima atau gravitas API tujuh puluh koma enam sampai lima puluh tujuh koma dua memberikan nilai kalori antara sebelas ribu tujuh ratus sampai sebelas ribu tujuh ratus lima puluh kalori per gram dan berat jenis antara nol koma sembilan sampai nol koma sembilan puluh lima memberikan nilai kalori sepuluh ribu sampai sepuluh ribu lima ratus kalori per gram. Pada umumnya minyak bumi mempunyai nilai kalori sepuluh ribu sampai sepuluh ribu delapan ratus dan hal ini boleh kita bandingkan dengan kalori batubara yang berada di antara lima ribu enam ratus lima puluh sampai delapan ribu dua ratus kalori per gram.

III.2 Hidrokarbon Gas Ataupun Gas Bumi

Didalam reservoir, gas bumi bisa terdapat sebagai larutan yang berkisar dalam jumlah sangat sedikit sekali sampai meliputi seratus persen dari reservoir. Gas bumi tersebut biasanya terdiri dari pada hidrokarbon alam bertitik didih rendah bernomor atom rendah dari C₁ sampai paling tinggi C₄, atau bisa juga terdiri dari pada gas hidrogen, nitrogen atau sama sekali terdiri dari karbon dioksida. Jika hal ini demikian maka gas tersebut tidak mempunyai nilai komersiil, kecuali helium yang kadang-kadang merupakan dua sampai tiga persen dari gas yang tidak dapat diperdagangkan tersebut.

III.2.1 Berbagai Jenis Gas Bumi

Berbagai macam gas bumi dapat terjadi sebagai gas bebas, yang sama sekali merupakan fasa bebas dari pada minyak bumi, hanya terdapat pada bagian atas dari reservoir yang terisi minyak bumi. Gas bumi juga bisa sebagai gas terlarut dalam minyak bumi, karena gas dan minyak bumi adalah hidrokarbon, maka wajarlah jika jumlah gas yang larut dalam minyak bumi tergantung dari sifat kedua zat tersebut dan juga dari tekanan dan temperatur didalam reservoir. Jika suatu reservoir tidak memperlihatkan topi gas bebas (gas cap), berarti bahwa semua gas terdapat dalam larutan dan keadaan itu disebut tidak jenuh, sedangkan kalau gas terdapat sebagai topi gas bebas diatas reservoir, didapatkan suatu reservoir yang jenuh.

III.2.2 Susunan Kimia Gas Bumi

Metan (CH₄) adalah hidrokarbon yang paling stabil dan merupakan penyusunan utama gas bumi. Selain itu terdapat juga hidrokarbon lainnya dalam jumlah kecil, seperti etan (C₂H₆), propan (C₃H₈), butan (C₄H₁₀), pentan (C₃H₁₂), dan heksan (C₆H₁₄). Hidrogen bebas jarang sekali didapatkan dalam gas bumi, kecuali di daerah yang bersifat volkanik, sedangkan karbon monoksida dan gas yang tidak jenuh jarang sekali didapatkan. Metan merupakan senyawa yang selalu terdapat didalamnya, dan tidak dapat dikondensasikan pada temperatur dan tekanan reservoir minyak, sedangkan yang lainnya bisa didapatkan sebagai cairan. Kerapatan gas bumi berkisar dari nol koma lima ratus lima puluh empat yaitu untuk metan terhadap udara sampai lebih tinggi dari pada udara untuk gas yang bersifat basah. Gas bumi bisa juga dibagi atas gas kering dan gas basah, tergantung dari pada kadar cairan atau uap yang ikut di dalamnya. Nilai kalorinya adalah sembilan ratus sampai seribu dua ratus. Susunan kimia umum adalah sebagai berikut :

1. Metan CH₄, 82,3 % (aktif)

2. Etan C₂H₆, 14,4 % (aktif)

3. Karbon dioksida CO₂, 0,5 %

4. Nitrogen N₂, 2,8 %

TABEL III.2

SUSUNAN KIMIA GAS BUMI DARI LAPANGAN BADAK (KALIMANTAN TIMUR, DALAM PERSEN MOLEKUL¹)

Nama Gas	Persen Molekul
Metan (CH4) Etan (C2H6) Propan (C3H8) Butan (C4H10) Pentan (C5H12) Hexan (C6H14) Heptan Karbondioksida (CO2) Hidrogensulfida (H2S)	87,44 4,51 2,84 1,29 0,43 0,17 0,32 2,94 0,00
Jumlah	100,00 %

III.2.3 Susunan Kimia Gas Bumi

Pengotoran utama disebabkan oleh kadar nitrogen, karbondioksida, dan hidrogensulfida. Helium juga dapat merupakan pengotoran yang terdapat dalam jumlah yang relatif sangat kecil. Jika kadar CO₂ dan nitrogen besar, maka gas tersebut mempunyai nilai yang lebih rendah karena juga nilai kalorinya menjadi lebih rendah. Helium merupakan gas ringan, tidak bewarna tidak berbau dan merupakan gas mulia yang terdapat bersama-sama dengan gas alam pada keadaan temperatur normal. Adanya kadar nitrogen yang tinggi di dalam gas bumi mungkin sekali merupakan sebagian udara yang terperangkap dengan sedimen. Sedikit sekali dari nitrogen ini merupakan gas yang terbentuk dari zat organik sebagaimana diperkirakan. Hidrogensulfida sering sekali terdapat bersama-sama dengan gas bumi. Gas ini bisanya tidak berwarna dan mempunyai bau yang tidak sedap. Gas bumi yang mengandung hidrogensulfida walaupun dalam jumlah kecil, tidak baik untuk dipergunakan sebagai bahan bakar umum, karena dapat meracuni dan menyebabkan korosi dalam pipa.

III.2.4 Pemakaian Gas Bumi

Gas bumi dewasa ini diusahakan untuk tujuan komersiil. Di masa lampau gas bumi hanya dapat digunakan jika terdapat di dekat daerah industri, ataupun di perkotaan, terutama gas bumi yang mengandung molekul beratom C lebih besar sampai C₄-C₅ dapat dimampatkan menjadi cairan yang disebut elpiji, suatu singkatan dari Liquefied Petroleum Gas (LPG).

III.3. Keunggulan Minyak dan Gas Bumi Sebagai Sumber Energi

Minyak- dan gasbumi, terutama minyakbumi, mempunyai keunggulan dari­pada sumber energi lainnya. Keungqulan ini terutama ditinjau dari segi teknik maupun ekonomi. Keunggulan ter­sebut disebabkan karena berbagai sifat fisi^lka tertentu dari minyak­dan gasbumi, yaitu antara lain:

1) Sifat Cair Minyak Bumi

Sifat cair minyakbumi ditinjau dari segi teknik menguntungkan pertama-­tama karena cairan itu mudah sekali untuk ditransportasikan. Cairan mudah disimpan dalam berbagai macam bentuk tempat ataupun tanki.dapat meryesuaikan diri dengan bentuk alat transport; dapat ditransport dengan memompakaniya melalui pipa sehingga mengalir sendiri.. Juga dari segi pemindahan, cairan sangat mudah dialirkan dengan menggunakan pipa dan sebagainya. Misalnya saja bensin, suatu hasil pengilangan minyahbumi, mudah ditempatkan dalam tanki motor yang bentuknya bisa disesuaikan dengan selera kita. ccntoh lain ialah, mudahnya ditempatkan dalam mobil yang bentuk tankinya bisa disesuaikan dengan tempatyang tersedia dan ekonomi ruang yang terdapat dalam mobil tersebut. Bayangkan saja kalau kita harus menggunakan batubara sebagai sumber energi, maka pe­nyimpanannya memerlukan tempat dan bentuk yang khusus, dan cara men­transportnya pun lebih sulit karena merupakan bahan yang sifatnya padat (balky) .

2) Minyak dan Gas Bumi mempunyai nilai kalor tinggi

Nilai kalori yang tinggi dapat dilihat pada (Tabel III.3) yang menunjukkan bahwa bensin mempunyai kalori yang sangat tinggi. Juga gas, mempunyai nilai energi sangat tinggi. Selain itu, minyak dan gasbumi juga bersifat memperkecil atau menciutkan volumenya, sehingga sangat mempermudah transportasi. Ini berarti bahwa satu kilogram minyakbumi akan menghasilkan kalori yang lebih banyak dari pada satu kilogram batubara. Pengangkutan batubara tidak pula efisien, sehingga dengan demikian mongurangi 'payload'. Bahan bakar berkalori tinggi memungkinkan misalnya pembuatan pesawat terbang ataupun roket yang berat dari penyediaan bahan bakarnya adalah kritis.

TABEL III.3

(NILAI KALORI BEBERAPA JENIS BAHAN BAKAR¹)

Bahan bakar	kal/gram		BTU/Lbs
Kayu	3.990	- 4.420	7.182	- 7.956
Arang kayu (rata-rata)	7.260		13.068
Lignit/batubara muda	3.328	- 3.339	5.440	- 6.010
Batubara subbitumina	5.289	- 5.862	9.520	- 10.550
Batubara bitumina	5.650	- 8.200	10.240	- 14.620
Lemak hewan (rata)	9.500		17.100
Minyak nabati	9.300	- 9.500	16.740	- 17.100
Alkohol/etil	6.456		11.620
Aspal	5.295		9.530
Minyak mentah	10.419	- 10.839	18.755	- 19.510
Minyak bunker	10.283	- 10.764	18.510	- 19.516
Solar (diesel fuel)	10.667		10.200
Minyak tanah (kerosene)	11.006		19.810
Bensin(gasoline)	11.528		20.750

I BTU 252.000 kalori

1 LBS pound - 459 gram

3). Minyak dan Gas Bumi Menghasilkan Sebagai Macam Bahan Bakar.

Minyak- dan gasbumi, terutama minyk mentah, menghasilkan berbagai macam fraksi distilasi yang merupakan bahan bakar untuk keperluan berbagai macam mesin. Misalnya, bensin untuk mesin motor, kerosin untuk :resin jet, solar untuk mesin diesel. Hal ini sangat nenguntungkan dalam perancangan berbagai macam resin untuk keperluaran tertentu, sehingga kebutuhan bahan bakarnya dapat sesuai dengan masing--masing Dunia mesin tersebut.

III.3.1 Beberapa Pokok Kebijaksanaan Dalam Penggunaan Minyak Bumi

Suatu kebijaksanaan mengenai energi yang menyangkut minyak bumi haruslah berdasrkan tiga pokok antara lain :

1. Kenyataan bahwa minyak bumi (sebagaimana juga bahan mineral lainnya merupakan bahan yang dapat habis atau dapat dikatakan bahan pakai habis).

2. Konsumsi minyak bumi terus menerus meningkat.

3. Kebijaksanaan harus juga didasarkan atas tidak meratanya sumber minyak bumi di seluruh dunia.

III.3. Minyak Bumi Sebagai Zat Unik Dalam Kerak Bumi

Minyak bumi merupakan suatu zat yang unik di dalam kerak bumi yang sebetulnya serba padat di samping air. Keunikan tersebut dapat kita perinci sebagai berikut :

1) Sifatnya yang cair membedakannya denganzat lain di sekitarnya.

2) Sifatnya yang cair menyebabkan geologi sejerah minyak bumi pun berlainan dari kerak bumi sendiri.

3) Susunan kimia minyak bumi juga berbeda dengan kerak bumi. Minyak bumi merupakan campuran komplek senyawa hidrokarbon dari berbagai macam isomer, dengan rantai panjang, merupakan jaringan yang komlek dan jumlah berjumlah ratusan sampai ribuan. Kerak Bumi terbentuk dari pada batuan yang terdiri dari berbagai mineral terutama mineral silikat yaitu mengandung unsur silikon dan oksigen.

4) Secara kimia minyak bumi mempunyai hubungan erat dengan zat organik sehingga batuan sedimen merupakan habitat minyak dalam kerak bumi.