Makalah Simposium Nasional IATMI 2003 bidang Deep Water

Makalah Simposium Nasional IATMI 2003 bidang Deep Water Exploration
Bandung October 1-3, 2004
Mengamati Perkembangan Usaha Eksplorasi Laut Ultra-Dalam
Gulf of Mexico, Amerika Serikat
Dharmawan Samsu (BP Indonesia)
Leonardus Tjahjadi (BP North America Exploration)
ABSTRAK:
Usaha eksplorasi sumber cadangan baru minyak bumi di Teluk Mexico, Amerika Serikat, telah
berkembang sampai pada usaha optimisasi eksplorasi di laut ultra-dalam atau pada kedalaman air
lebih dari5000 kaki. Beberapa penemuan lapangan minyak pada laut ultra-dalam pada
dasawarsa terakhir ini telah membuka paradigma baru untuk meneruskan usaha eksplorasi
hingga ke kedalaman laut sekitar 10,000 kaki dan kedalaman target mencapai 30,000 kaki.
Adanya lapisan garam yang sangat kompleks memberikan warna unik pada geologi Teluk
Meksiko. Mengingat usaha eksplorasi sekarang ini sebagian besar difokuskan pada cadangan
yang berada di bawah lapisan garam tersebut, sehingga diperlukan keterkaitan yang kuat antara
pengembangan teknologi dalam bidang geofisika, geologi, dan rekayasa teknik pengeboran.
Seismologi bawah lapisan garam merupakan salah satu fokus optimisasi teknologi yang
digunakan untuk menurunkan faktor resiko geologi dan pengeboran. Pengembangan bidang
rekayasa pengeboran juga telah mencapai optimisasi drilling rig generasi ke lima yang mampu
mengebor hingga kedalaman lebih dari 30,000 kaki.
Tingginya tingkat komplikasi geologi dan rekayasa pendukung yang dibutuhkan menyebabkan
usaha eksplorasi di laut ultra-dalam membutuhkan biaya tinggi dengan resiko yang tinggi pula.
Usaha pada modal ini ditunjang dengan beberapa insentive yang diberikan oleh Kongres di
bawah Deepwater Royalty Relief Act 1995 yang menghasilkan peningkatan jumlah aktivitas
yang sangat tajam. Namun demikian, umumnya hanya perusahaan minyak raksasa yang
mengambil peran sebagai operator. Perusahaan-perusahaan raksasa ini, bersama perusahaanperusahaan mitra pendukungnya (oil services) terus melakukan pengembangan teknologi yang
menunjang keberhasilan dalam kelanjutan dari eksplorasi laut ultra-dalam di masa mendatang.
PENDAHULUAN
Dalam satu dasawarsa terakhir ini, daerah laut-dalam Teluk Meksiko telah berkembang menjadi
propinsi penghasil minyak dan gas bumi yang utama di Amerika Serikat. Kegiatan leasing,
eksplorasi, dan produksi telah berkembang sangat pesat, yang diikuti dengan penemuan
cadangan-cadangan baru yang signifikan (Gambar 1). Angka keberhasilan ini merupakan hasil
dari gabungan berbagai faktor penunjang yang kesemuanya terkulminasi sekitar akhir dasawarsa
90-an.
1
Pada tahun 1999, jumlah total produksi dari Teluk Meksiko mencapai 494 juta barel setelah
selama beberapa tahun sebelumnya produksi berkisar pada angka 300 juta barel. Volume
penambahan ini merupakan sumbangan meningkatnya jumlah produksi dari laut dalam. Hal ini
terjadi karena pada tahun 1999 tersebut untuk pertama kalinya total produksi dari daerah lautdalam melebihi total produksi dari daerah pelataran (shelf).
Beberapa faktor penunjang yang dapat disebutkan adalah ditingkatkannya pengunaan teknologi
pengeboran generasi ke lima, penggunaan sumur-sumur dengan “high flow rate”, penggunaan
“subsea completion”, dan diraihnya beberapa keberhasilan dalam bidang rekayasa fasilitas
produksi. Keberhasilan lainnya termasuk pemasangan fasilitas produksi “subsea” pada
kedalaman air di atas 5000 kaki seperti di lapangan Mensa (1977), pemasangan TLP pada 3800
kaki di Ursa (1999), pemasangan fasilitas SPAR pertama di Neptune (1997), dan pemasangan
mini-TLP pertama tahun 1998.
Kemajuan tehnologi ini juga ditunjang dengan beberapa insentive yang diberikan oleh
pemerintah yang diwakili oleh Kongres, di bawah Deepwater Royalty Relief Act 1995 yang
menghasilkan peningkatan jumlah leasing yang sangat tajam. Keringanan royalti yang berlaku
untuk perioda 1996 hingga 2000 ini menghasilkan lebih dari 3000 lease baru yang 2600
diantaranya berada di daerah laut-dalam dan ultra-dalam.
Pada saat ini terdapat lebih dari 35 fasilitas produksi di laut-dalam Teluk Meksiko.
Beberapafasilitas produksi baru masih dalam tahap pengembangan dan sumur-sumur explorasi di
daerah “frontier” laut ultra-dalam terus berlangsung (Gambar 2). Dua penemuan terakhir di
daerah lipatan Perdido dilakukan pada kedalaman air 10,000 dan kedalaman target 25,000 kaki,
telah membuka peluang baru untuk menemukan minyak dan gas bumi pada sektor 0, yaitu sektor
2
yang sebelumnya tidak terjamah oleh mata bor. Hal ini menempatkan Teluk Meksiko sebagai
propinsi hidrokarbon kelas dunia dan merupakan laboratorium dari kegiatan eksplorasi di laut
ultra-dalam.
PARADIGMA BARU EKSPLORASI TELUK MEKSIKO
Dalam bahasan ini, digunakan istilah sektor eksplorasi yang dibagi dalam dua kategori (Gambar
3). Sektor 1 merupakan daerah eksplorasi yang dikatakan konvensional, umumnya dilakukan di
daerah “shelf” dan pada daerah yang memiliki kondisi geology dan geography yang sudah lama
dikenal. Umumnya, daerah eksplorasi sektor 1 terdiri dari target-target jebakan yang relatif
dangkal dan kompleks, namun didukung oleh atribut seismic sebagai indikator adanya
hidrokarbon. Beberapa penemuan tersebut dilakukan di atas lapisan kanopi garam, atau disekitar
intrusi lapisan garam dan biasanya didukung oleh atribut seismic anomali seperti “bright spot”,
flat spot” “positive avo response dsb.”
Sektor 0 merupakan daerah dengan geology dan geography yang baru dikembangkan kurang dari
dua dasawarsa terakhir ini. Daerah ini meliputi target reservoir yang lebih dalam, terletak di
bawah kubah garam yang kompleks, tidak didukung oleh atribut seismic, dan atau terletak pada
geography kedalaman air di atas 5,000 kaki. Kompleksitas dari target eksplorasi di sektor 0 ini
memerlukan dua faktor yang sangat mendasar, yaitu harapan akan cadangan yang sangat besar
dan tingkat kemungkinan keberhasilan “chance factor” yang tinggi. Hal ini hanya bisa didapat
jika analisa di lakukan dengan pendekatan yang mendalam atas keberadaan komponenkomponen pendukung keberhasilan suatu prospect (trap, charge, reservoir dan source).
Pengetesan prospect dilakukan dengan metode reverse, yaitu berbagai arah yang ditujukan pada
3
faktor-faktor yang bisa menurunkan tingkat probabilitas keberhasilan eksplorasi. Dalam
pembahasan di bab berikutnya akan disampaikan pentingnya kemampuan untuk memastikan
keberadaan struktur melalui metoda “seismic imaging” yang memadai sebagai awal dari
keseluruhan proses mitigasi faktor kegagalan.
Usaha eksplorasi di sektor 0 telah menunjukkan keberhasilan-keberhasilan yang signifikan,
namun dipercayai masih merupakan tahap permulaan dari keberhasilan yang lebih besar. Suatu
studi yang dilakukan di Teluk Meksiko menunjukkan indikasi adanya perbandingan yang
koheren antara pola propagasi akumulasi cadangan terkumpul di daerah eksplorasi sektor 1
(shelf) dengan sektor 0 (deep target and or deep water). Data yang ada menunjukkan pola
akumulasi cadangan terkumpul sektor 0 dalam dua dasawarsa terakhir mempunyai pola yang
sama dari dua dasawarsa pertama sejak minyak dan gas pertama di eksploitasi di sektor 1 pada
tahun 1938 (Gambar 4). Hal ini diperkirakan merupakan penggerak dari adanya kegiatan
eksplorasi yang tinggi di daerah laut dalam dan laut ultra-dalam Teluk Meksiko.
4
RINGKASAN GEOLOGI TELUK MEKSIKO
Sistem geologi Teluk Meksiko sangat dipengaruhi oleh kombinasi dari sistem drainasi yang
sangat luas dari bentangan benua Amerika Utara dan pembukaan Teluk Meksiko pada jaman
Miocene. Sedimen bersumber dari sistem drainasi yang luas dari daratan Benua Amerika utara
yang dibatasi oleh Rocky Mountains di belahan barat dan Appalachian disebelah timur.
Transportasi dan pengendapan sedimen ke daerah laut-dalam Teluk Meksiko adalah melalui
sistem sungai seperti sungai Mississippi khususnya dan deltanya dalam bentuk “turbidites” yang
dialirkan melalui beberapa submarine canyons di sepanjang Teluk Meksiko. Sistem ini
membentuk berbagai deep water fans dan berbagai jenis channel deposits yang kemudian
menjadi bagian utama dari sistem reservoir laut-dalam. Singkapan di daerah Brushy Canyon,
Texas Barat (Gambar 5), merupakan laboratorium alam yang dijadikan sistem analog di
permukaan dan menjadi referensi utama dalam mempelajari pola pengendapan sistem reservoir
turbidit di laut-dalam Teluk Meksiko.
Hal yang paling mendasar dari geologi teluk meksiko adalah adanya interaksi yang sangat kuat
antara pola sedimentasi sistem deltaik berumur Miocene dengan pergerakan lapisan garam yang
“mobile” di bawahnya (Gambar 6). Lapisan garam ini berumur Jurassic, dan memiliki
karakteristik seperti fluida dibawah tekanan sedimen tersebut. Pergerakan lapisan garam dari
kondisi Autocthonous (mother salt) menjadi kubah garam (allocthonous) kerap mengakibatkan
perubahan struktur dari sedimen yang ditinggalkannya, dan acapkali membentuk suatu jebakan
hidrokarbon yang menguntungkan. Keunikan eksplorasi yang sangat kompleks di bawah lapisan
garam berbentuk canopy adalah sulitnya untuk mendeteksi struktur secara akurat menggunakan
data seismic.
5
6
Lapisan garam kanopi yang sangat tebal merupakan bagian integral dari eksplorasi di Teluk
Meksiko, khusunya eksplorasi di laut-dalam dan ultra-dalam. Hal ini dikarenakan luasnya
daerah yang dicangkupnya (Gambar 7). Lapisan garam ini memicu terbentuknya suatu disiplin
ilmu tersendiri yang disebut “Salt Tectonic”. Optimisasi teknologi yang dilakukan di dalam
bidang seismic adalah dalam melakukan pemodelan kubah garam dengan tepat sehingga bisa
diperoleh “seismic image” yang akurat, yang merepresentasikan keadaan sebenarnya di bawah
permukaan. Hasil optimisasi seismic dengan menggunakan Finite Difference PreStack Depth
Migration (FDPSDM) misalnya, mampu menghasilkan “seismic image” yang
maksimal(Gambar 8). FDPSDM bisa dimanfaatkan untuk pemodelan geologi yang lebih akurat
seperti optimisasi prospek dan pengendalian faktor resiko kegagalan.
“Seismic imaging” yang memadai memungkinkan pemodelan evolusi struktur secara lebih
akurat(Gambar 9). Dengan demikian bisa dilakukan perhitungan “timing” dari sistem
petroleum dan pematangan source rock hingga ke fasa migrasi. Interaksi antara sedimentasi dan
pergerakan lapisan garam yang “mobile” di bawahnya, dikendalikan juga oleh faktor
bathymetry, dengan gravitasi sebagai pengatur secara keseluruhan. Ketiga faktor tersebut
digambarkan dalam Gambar 10, salah satu contoh diambil dari daerah Vioska Knoll, Mississipi
Canyon, yang menunjukkan interaksi alur sedimentasi yang menghindari kubah garam yang
sedang berkembang. Pada umumnya, pertumbuhan kubah garam yang mengambang dalam
sedimen ini masih berkembang hingga masa kini, dan hal ini terwakilkan dalam penampakan
profil dasar permukaan laut di Teluk Meksiko yang penuh dengan variasi cekungan-cekungan
kecil. Hal ini dikendalikan oleh kubah garam yang ingin menembus ke permukaan namun
tertahan karena tercapainya “buoyancy” ekuilibrium antara garam dan sedimen di permukaan
(Gambar 11). Seismic imaging” yang memadai memungkinkan dilakukannya pemodelan target
eksplorasi sektor 0 seperti digambarkan dalam Gambar 12 dan 13.
7
8
9
10
AKTIVITAS SURVEY SEISMIK
Semakin luasnya lingkupan 3D survey setelah tahun 1998 juga mempengaruhi peningkatan
jumlah licensing blok. Sistem bisnis dan regulasi yang ada di Teluk Meksiko memungkinkan
dilakukannya spec-survey secara sistematis, leluasa, dan menguntungkan semua pihak, baik dari
pihak kontraktor survey, perusahaan minyak, maupun MMS sebagai wakil dari pemerintah
federal. Dalam kurun waktu dua tahun sejak 1996 hingga 1998, cakupan survey di daerah lautdalam mencapai peningkatan sebesar 100% (Gambar 14). Sebagai akibat langsung, licensing di
daerah laut-dalam juga meningkat secara drastis dan setara (Gambar 15). Data menunjukkan
bahwa perusahaan minyak “super majors” mengambil peran utama sebagai mayoritas pemegang
lisensi di laut-dalam dan ultra-dalam tersebut.
Peningkatan cakupan survey juga dibarengi dengan peningkatan kualitas data seismik yang
merupakan akibat langsung dari peningkatan teknologi pemrosesan data. Perbedaan resolusi
survey seismik di laut berkedalaman 10,000 kaki sangat jelas terlihat antara tahun 1992 dan 1998
(Gambar 16). Peningkatan kualitas data di daerah lapisan bawah garam sangat dipengaruhi oleh
adanya teknologi PreStack Depth Migration. Keberhasilan teknologi PreStack Depth Migration
terbukti telah berdampak positif terhadap keberhasilan mendapatkan volume hidrokarbon
(Gambar 17) dari suatu perusahaan yang bergerak di Teluk Meksiko.
11
12
PENGEBORAN
Walaupun pernah terjadi krisis penyediaan rig pada awal tahun 1992-an, jumlah rig yang bisa
mengebor hingga kedalaman 10,000 feet dan kedalaman target sebesar 30,000 kaki semakin
meningkat. Hal ini seiring dengan kebutuhan rig yang semakin meningkat guna menguji
prospek-prospek yang akan habis masa berlaku leasing nya pada tahun 2007 y.a.d. Statistik
MMS menunjukkan peningkatan aktivitas pengeboran pada laut ultra dalam seperti ditunjukkan
pada Gambar-20. Rig-rig generasi terbaru ini adalah rig generasi ke-lima dengan berbagai
kemampuan yang dirancang untuk mempersingkat waktu pengeboran dengan aman. Rig-rig dari
generasi ke-lima ini (Gambar 18 and Gambar 19) sangat mahal biaya pengoperasiannya,
namun mempunyai tingkat efisiensi yang sangat tinggi. Dengan dilakukannya perencanaan dan
prediksi “pre-drill” yang akurat, maka efisiensi waktu pengeboran bisa lebih ditingkatkan. Pada
akhirnya akan mampu mengimbangi bahkan mengurangi tingginya biaya operasional jika
dibandingkan dengan pengeboran yang menggunakan rig konvensional.
Untuk mengetahui dan mengukur performance dari drilling, digunakan satuan yang umum
digunakan dalam benchmarking di Teluk Meksico, yaitu Days/10K. Satuan ini merupakan satuan
standard berdasarkan jumlah hari yang ditempuh untuk menembus lapisan sedimen sepanjang
10K (10,000 kaki). Dengan menggunakan matriks dari benchmark yang setara, bisa dinilai
performance masing-masing team pengeboran (Gambar 23, 24, 25).
Akurasi dari prediksi dan perencanaan pre-drill juga sangat tergantung pada keberhasilan
memaksimalkan kualitas dari data seismik. Salah satu teknik yang dikembangkan menggunakan
data seismik, untuk target pengeboran laut-dalam dan kedalam target hingga 30,000 kaki msl.,
adalah analisa “pore pressure”.
13
Akurasi dari “pore pressure analysis” sangat penting artinya untuk menentukan keberhasilan
rancangan jumlah casing dan antisipasi masalah-masalah pengeboran yang diakibatkan oleh
temperatur dan tekanan tinggi. Semakin baik prediksi “pre-drill” semakin banyak biaya yang
bisa ditekan dalam pengeboran (Gambar 25).
14
15
16
INFRA STRUKTUR
Beberapa contoh dari fasilitas produksi laut-dalam dan ultra-dalam yang sudah dipasang di Teluk
Meksiko tercantum dalam Gambar-24. Gambar-25 merupakan cuplikan mengenai salah satu
keberhasilan dari Marathon Oil Inc. dalam meng-eksekusi proyek pengembangan lapangan
berukuran kecil di laut ultra dalam secara ekonomis. Berita gembira semacam ini merupakan
benchmark yang sangat kompetitif bagi perusahaan-perusahaan minyak serta kontraktor
pendukung yang beroperasi di Teluk Meksiko.
Waktu singkat dari tahap lisensi sampai dengan first production merupakan faktor kunci
peningkatan eksplorasi di laut-dalam dan ultra-dalam Teluk Meksiko (Gambar 26 dan 27). Hal
ini dimungkinkan oleh adanya tingkat infrastruktur yang telah matang di daerah produksi bagian
shelf. Sistem “hub pipeline” dan “tie-in” yang telah ada memungkinkan untuk menarik hasil
produksi dari satu lapangan laut-dalam ke onshore Amerika Serikat (Gambar 28) secara
ekonomis.
Pada saat ini pemerintah AS melalui MMS telah mengijinkan pemanfaatan dari FPSO. Hal ini
dilihat sebagai suatu terobosan yang bisa memberikan peluang bisnis untuk menjalankan proyek
eksploitasi minyak dan gas secara ekonomis di daerah-daerah yang masih terlalu jauh dari hub
yang terdekat.
17
18
19
20
KESIMPULAN
Daerah lepas pantai laut-dalam dan laut ultra-dalam Teluk Meksiko merupakan daerah dengan
sistem petroleum yang berskala “world class”. Pada saat ini ada keyakinan bahwa produktivitas
dari daerah ini masih dalam tahap “creaming curve” dan akan terus meningkat seperti
peningkatan tingkat produksi yang pernah di capai Teluk Meksiko shelf.
Terjadi sinergi yang baik sekali antara pelaku industri perminyakan, baik perusahaan minyak
maupun services company, dan dengan pemerintah AS yang diwakili oleh MMS sebagai badan
pengatur pelaksaan eksplorasi Migas di AS.
Spec Survey merupakan sarana yang baik untuk memancing investasi lisensi di daerah-daerah
yang belum dikembangkan secara optimum.
Dominasi pemegang angka cadangan terbesar dipegang oleh super majors company seperi BP,
Shell, Exxon-Mobil dsb. Perusahaan-perusahaan super majors ini umumnya beroperasi di daerah
frontier laut ultra-dalam dan mengincar prospect-prospect berskala raksasa.
Sistem operasi Indutri minyak di Teluk Meksiko mengikuti suatu alur yang dimulai dari kualitas
data seismic, dan diikuti oleh pemahaman reservoir, petroleum system, drilling dan infrastruktur.
Komersialitas produksi laut-dalam dan laut ultra-dalam Teluk Meksiko didukung langsung oleh
tingkat maturasi susunan infrastruktur yang ada pada phasa eksplorasi sebelumnya di daerah
shelf.
21