View/Open - Repository | UNHAS

MENGIDENTIFIKASI POTENSI HIDROKARBON DI KEPULAUAN ARU SELATAN, PAPUA BARAT
MENGGUNAKAN METODE GEOMAGNET
Tri Nurhidayah, Muhammad Hamzah, Maria
Program Studi Geofisika FMIPA Unhas
[email protected]
SARI BACAAN
Kebutuhan Bangsa Indonesia dalam pengunaan hidrokarbon terus meningkat seiring dengan pertumbuhan jumlah
penduduk dan kendaraan bermotor. Sedangkan produksi hidrokarbon terus menerus dan impor terus meningkat.
Oleh karena itu, pemerintah Indonesia terus mendorong perkembangan lapangan baru dakam eksplorasi
hidrokarbon. Sehingga penelitian dilakukan untuk eksplorasi hidrokarbon di daerah Perairan Kepulauan Aru
Selatan, Papua Barat. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui bagaimana potensi hidrokarbon didaerah tersebut.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode geomagnet untuk mencari cekungan sedimen yang
berpotensi sebagai sumber hidrokarbon. Hasil penelitian menunjukkan adanya lapisan sedimen tebal sedalam 1700
meter dari nilai suseptibilitas 0.0 (SI) hingga 0.02 (SI).
Kata Kunci: Hidrokarbon, Kepulauan Aru, Geomagnet, Sedimen
PENDAHULUAN
TINJAUAN PUSTAKA
Migas (Minyak dan Gas Bumi) sering juga disebut
hidrokarbon
karena
dalam
pembentukannya
didominasi oleh senyawa dari unsur hidrogen dan
karbon. Syarat yang mutlak ada dalam keterdapatan
akumulasi hidrokarbon yaitu sistem minyak dan gas
bumi (petroleum system). Wilayah perairan Aru
bagian selatan dan sekitarnya yang terletak di tepi
timur Cekungan Palung Aru, perairan Papua Selatan
(Wjiaya dan Tim Aru Selatan Papua, 2015). Pada
cekungan Palung Aru termasuk salah satu cekungan
yang sangat berpotensi migas. Selain itu, wilayah
sekitar perairan Aru telah mengalami sejarah
ekplorasi. Oleh karena itu, wilayah perairan Aru
Selatan kemungkinan masih berpotensi hidrokarbon.
Geologi Regional
Eksplorasi hidrokarbon, dapat dilakukan dengan
menggunakan survei geofisika untuk memperoleh
data tentang bawah pemukaan, baik didaratan
maupun diperairan. Salah satu metode geofisika yang
dapat digunakan yaitu metode geomagnet. Metode
geomagnet ini sering digunakan dalam eksplorasi
migas sebagai eksplorasi pendahuluan untuk
melakukan eksplorasi migas lebih lanjut lagi seperti
metode seismik dan metode well. Adapun tujuan dari
penelitian ini yaitu untuk menentukan lokasi potensi
hidrokarbon dengan menginterpretasi anomali
magnet Perairan Kepulauan Aru Selatan, Papua
Barat.
Secara regional, tatanan tektonik di daerah penelitian
merupakan bagian dari tepi lempeng benua Australia
pada sektor barat laut dan dengan kondisi sejarah
struktur geologi yang kompleks.
Proses sedimentasi dan tektonik daerah Aru-Arafuru
digambarkan pada penampang geologi Aru dan
Paparan Arafuru seperti pada Gambar 1 (Charlton
1992 dalam Sunarjanto dkk, 2012).
Gambar 1. Penampang Geologi Aru-Arafuru (Charlton
1992 dalam Sunarjanto dkk, 2012)
Metode Geomagnet
Metode Geomagnet atau magnetik merupakan salah
satu metode geofisika yang digunakan dalam
pengolahan
data
medan
potensial
untuk
menggambarkan geologi bawah permukaan atau
benda dengan karakteristik magnetik tertentu.
Gaya magnet yang ditimbulkan oleh dua kutub yang
terpisah dengan jarak r dan muatannya masingmasing m1 dan m2 diberikan oleh (Telford, dkk,
1990) :
𝐹⃗ =
1 𝑚₁𝑚₂
𝜇
𝑟²
ȓ ……………………..(1)
Dimana :
µ = permeabilitas magnetik yang menunjukkan sifat
suatu medium (N/A2)
𝐹⃗ = gaya magnetik (N)
Dalam kemagnetan dikenal suatu sifat dasar yaitu
kerentanan magnet (suseptibilitas magnet, k ) dalam
ruang hampa k = 0. Magnitudo suatu medan magnet
bergantung pada kerentanan medan magnet tersebut.
Intensitas magnetisasinya dapat ditulis sebagai
berikut (Telford, dkk, 1990):
⃗⃗⃗ = k𝐻
⃗⃗…………………...………(6)
𝑀
(2.1)
Persamaan (6) jika digabungkan dengan persamaan
(4) dan (5) akan menghasilkan persamaan :
⃗⃗ = (1 + 4𝜋 𝑘) 𝐻
⃗⃗…………………(7)
𝐵
Dengan 1 + 4𝜋 𝑘 sama dengan permeabilitas
magnetik (𝜇) yang juga merupakan perbandingan
⃗⃗ dan 𝐻
⃗⃗. Atau ditulis sebagai persamaan :
antara 𝐵
ȓ = vektor satuan berarah dari m1 dan m2
⃗⃗ = 𝜇 𝐻
⃗⃗ …………………………(8)
𝐵
m = muatan kutub magnetik (A.m)
Kuat medan magnet didefinisikan sebagai gaya per
kutub, yaitu:
⃗⃗ =
𝐻
𝐹⃗
𝑚₂
=
1 𝑚₁
𝜇 𝑟²
ȓ ………………(2)
m1 dianggap sebagai kutub instrumen pengukuran
yang digunakan sedangkam m2 kutub magnet yang
diukur.
Bila terdapat dua kutub magnet yang berlawanan dua
kutub +m dan -m terpisah sejauh 2l. Momen magnet
dipole didefinisikan sebagai berikut (Telford,
dkk,1990):
⃗⃗⃗ = 2lmȓ…………………………(3)
𝑀
Pengangkatan ke Atas
Pengangkatan ke atas adalah transformasi suatu
medan potensial terukur pada suatu permukaan ke
suatu bidang permukaan yang lain jauh di atas
pemukaan sumber. Identitas Green ketiga
menyatakan bahwa pengangkatan ke atas dapat
dilakukan,
dinyatakan
dalam
persamaan
(Blakely,1996):
𝑈(𝑃) =
1
1 𝜕𝑈
4𝜋
𝜕 1
∫𝑆 (𝑟 𝜕𝑛 − 𝑈 𝜕𝑛 𝑟 ) 𝑑𝑆…(9)
Dengan: S = permukaan daerah R, n = arah normal
keluar dan r = jarak dari titik P ke suatu titik pada
permukaan S.
Reduksi ke Kutub
⃗⃗⃗ adalah sebuah vektor dalam arah vektor
Dengan 𝑀
unit ȓ berarah dari kutub negatif ke kutub positif.
Bila benda magnetik diletakkan dalam medan magnet
luar ⃗⃗⃗⃗⃗
𝐻′, kutub-kutub internalnya akan menyearahkan
⃗⃗⃗ dan terbentuk suatu medan magnet
diri dengan 𝑀
baru, yaitu:
⃗⃗⃗⃗⃗
⃗⃗⃗………………………(4)
𝐻′ = 4𝜋 𝑀
Medan magnet totalnya disebut dengan induksi
⃗⃗ dan dituliskan sebagai:
magnet 𝐵
⃗⃗⃗⃗⃗………………………(5)
⃗⃗= 𝐻
⃗⃗ +𝐻′
𝐵
Dengan, B adalah induksi magnet (Tesla)
Proses transformasi reduksi ke kutub dilakukan
dengan mengubah arah magnetisasi dan medan utama
dalam arah vertikal (Blakely,1996).
𝐹[∆𝑇𝑟 ] = 𝐹(𝛹𝑟 )𝐹[𝛥𝑇]………….(10)
𝐹(𝛹𝑟 ) =
1
𝜃𝑚 𝜃𝑓
|𝐾|2
=
(2.4)
𝑎1 𝐾𝑥 2 +𝑎₂𝐾𝑦 2 +𝑎₃𝐾𝑥 𝐾𝑦+𝑖|𝐾|(𝑏₁𝐾𝑥 +𝑏𝑧 𝐾𝑦)
Pemodelan ke Depan 2D (Forward Modelling 2D)
Pemodelan ke depan adalah pembuatan model
(2.5) intuisi geologi,
melalui pendekatan berdasarkan
berdasarkan medan magnet pengamatan, medan
magnet bumi (International Geomagnetic Reference
Field), medan magnet harian dapat dilakukan
interpretasi (analisis) berupa pemodelan bawah
permukaan. Dalam interpretasi geofisika dicari suatu
model yang menghasilkan respon yang cocok dengan
data data pengamatan. Dengan demikian, model
tersebut dianggap mewakili kondisi bawah
permukaan.
Montaj. Kemudian melakukan pemodelan 2D dari
penampang hasil proses filtering menggunakan
Software GMsys Oasis Montaj .
Interpretasi data dilakukan dengan 2 cara, yaitu:
secara kualitatif dan kuantitatif.
Sistem Petroleum
Sistem petroleum merupakan seluruh elemen dan
proses pada suatu cekungan sedimen yang
dibutuhkan untuk terakumulasinya hidrokarbon
(Wahyudi, 2011).
Adapun (source rock), migrasi, batuan waduk atau
batuan penyimpan hidrokarbon, batuan penutup (cap
rock), dan kondisi geologi yang membentuk jebakan
hidrokarbon.
METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Pusat Penelitian dan
Pengembangan
Geologi
Kelautan
(PPPGL),
Bandung. Daerah penelitian mencakup perairan
Kepulauan Aru Selatan, Papua Barat yang memiliki
panjng lintasan 543.78 km.
Gambar 3. Bagan Alir Penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengamatan Kedalaman Laut
Hasil pengukuran kedalaman dasar laut berkisar 19.8
meter hingga 1436.3 meter.
Gambar 2. Lokasi Daerah Penelitian
Prosedur penelitian meliputi, antara lain: tahap
akuisisi, pengolahan data , dan interpretasi data.
Akuisisi data penelitian dilakukan dengan
menggunakan kapal Geomarin III yang telah
dilengkapi beberapa alat survei Geologi kelautan dan
Geofisika. Adapun alat tersebut yaitu Echosounder
SyQuest Bathy 2010 untuk pengukuran kedalaman
dasar laut dan Marine Magnetometer SeaSPY untuk
pengukuran intensitas medan magnet.
Pengolahan data dilakukan dengan koreksi IGRF,
koreksi harian, membuat penampang anomali magnet
total serta filtering pengagkatan keatas dan reduksi ke
kutub dengan menggunakan software Geosoft Oasis
Gambar 4. Peta Kedalaman Dasar Laut Daerah
Penelitian
Interpretasi Kualitatif
Anomali Magnet Total
anomali regional. Peta kontur anomali residual
daerah penelitian memiliki rentang nilai anomali
yaitu -43.4 nT sampai 70.4 nT.
Hasil
pengukuran
intensitas
magnet
total
menghasilkan peta kontur anomali magnet total
(Gambar 5). Nilai anomali magnet total yang
diperoleh di daerah penelitian berkisar -119.9 nT
sampai 124.1 nT.
Gambar 7. Anomali Residual
Reduksi ke Kutub
Gambar 5. Anomali Magnet Total
Proses filter Reduksi ke Kutub dilakukan untuk
melokalisasi daerah dengan anomali minimum tepat
berada di atas penyebab anomali dengan cara
mentransformasikan kenampakan dipole menjadi
kenampakan monopole.
Anomali Magnet Regional
Anomali magnet total disebabkan oleh anomali yang
berada jauh dari permukaan (anomali regional) dan
anomali yang berada dekat permukaan (anomali
residual). Untuk mendapatkan anomali regional,
maka dilakukan proses filtering Pengangkatan ke
Atas. Proses Pengangkatan ke Atas dilakukan secara
bertahap sehingga diperoleh anomali regional yang
cenderung tetap dengan profil perubahan anomali
yang sangat kecil. Peta kontur anomali regional
menunjukkan rentang nilai -85.5 nT sampai 76.2 nT.
Gambar 8. Hasil Reduksi Ke Kutub
Interpretasi Kuantitatif
Interpretasi kuantitaatif dilakukan dengan membuat
pemodelan bawah permukaan 2D (Forward
Modelling 2D) pada daerah penelitian. Data yang
digunakan dalam pemodelan yaitu data anomali
residual yang telah dislice dari penampang yang telah
ditentukan. Dalam penelitian ini, dibuat satu
penampang anomali, yaitu: penampang AA’
(Gambar 9).
Gambar 6. Anomali Regional
Anomali Magnet Residual
Anomali magnet residual merupakan anomali magnet
yang disebabkan oleh sumber yang dekat dengan
permukaan (dangkal). Anomali residual didapatkan
dari hasil pengurangan anomali magnet total dan
Penampang AA’ berarah Barat barat laut-Timur
Menenggara dengan panjang lintasan 350 km dan
kedalaman laut 1349-38.7 meter (Gambar 9).
Gambar 9a merupakan profil data anomali residual
yang menunjukkan grafik nilai anomali residual pada
penampang AA’. Adapun nilai error yang dihasilkan
dari pemodelan ini adalah 12.34 yang menunjukkan
kesesuaian antara data lapangan dan data teoritas.
Gambar 9b merupakan model bawah permukaan
dari penampang AA’ yang memperlihatkan terdapat
beberapa lapisan. Lapisan pertama dengan kontras
suseptibilitas 0.005 (SI) ditempati oleh batulanau dan
batu pasir yang berumur jura dengan ketebalan 01700 m, lapisan kedua dengan kotras suseptibilitas
0.02 (SI) ditempati oleh batulempung, lapisan ketiga
dan keempat dengan kontras suseptibilitas 0.01 (SI)
ditempati oleh dolomit dan serpih, lapisan kelima
dengan kontras suseptibilitas 0.0 (SI) ditempati oleh
batuan top ordovisium, lapisan keenam dengan
kontras suseptibilitas 0.005 (SI) ditempati dengan
batupasir,
lapisan
ketujuh dengan
kontras
suseptibilitas 0.0113 (SI) ditempati oleh batuan
sedimen serpih, dan lapisan kedelapan dengan
kontras suseptibilitas 0.126 (SI) ditempati oleh
batuan dasar yaitu Gabro dan batuan metamorfosa.
Lokasi penelitian terletak di bagian tepi lempeng
Australia dan di sebelah barat daya termasuk dalam
Cekungan Aru. Di bagian selatan termasuk pula
kedalam Arafuru Shelf dan terdapat sumur Koba-1.
Sumur tersebut di bor tahun 1984 dengan status dry
hole (Kingston, 1988) dan mencapai kedalaman yang
relatif dangkal namun telah mencapai batuan dasar
(Sunarjanto,2012). Kondisi stratigrafi regional yang
menggambarkan umur sedimentasi sangat tua yang
dialasi batuan dasar Pre-Permian atau Cambrian,
beberapa formasi Mezosoikum, dan lapisan sedimen
dengan formasi bagian atas umur tersier sampai
kuarter.
Sehingga, dalam pemodelan bawah permukaan yang
dibuat, mengacu pada penampang seismik dari sumur
Koba-1 yang diambil dari penelitian sebelumnya
serta kondisi geologi yang terjadi di daerah
penelitian.
Berdasarkan dari model bawah permukaan yang
dihasilkan, terdapat 8 lapisan batuan yang terdapat di
daerah penelitian. Pada lapisan keenam terdapat
lapisan batupasir yang bertindak sebagai batuan
reservoir. Walaupun, status sumur koba-1 dry hole,
terdapat pula penelitian yang mengatakan bahwa
terdapat gas Chimneys (Robert, dkk, 2001) yang
mengarah keatas. Penampang seismik pada penelitian
yang dilakukan Robert, dkk terdapat kontras Akustik
Impedan yang besar pada kedalaman 700-1000 meter
dan jarak 154000-163000 meter dari arah kiri,
sehingga pada lokasi tersebut terisi oleh gas. Tetapi
karena perangkap tersebut bocor, makanya akan naik
keatas di lapisan pertama.
Pada lapisan ketujuh terdapat batuan sedimen serpih
yang bertindak sebagai souce rock hidrokarbon. Hal
ini ditandai dengan ketebalan batuserpih mencapai
5000 meter. Pada lapisan ini, diindikasi pula sebagai
lokasi kitchen area lokal (P3GL), karena memilki
nilai anomali magnet yang redah. Source rock
tersebut masih belum dapat berpotensi hidrokarbon,
karena source rock yang dihasilkan belum matang ,
yang diakibatkan oleh kurangnya tekanan dan
temperature pada daerah tersebut.
Pada lapisan kedua, terdapat batulempung yang
bertindak sebagai penutup hidrokarbon. Batulempung
yang pejal dan kedap air dapat mencegah
hidrokarbon yang terakumulasi dan mbermigrasi
ketempat lain.
Dari analisis petroleum system, daerah penelitian
terdapat Source rock,
reservoir hidrokarbon,
perangkap hidrokarbon, dan penutup hidrokarbon.
Tetapi yang ditemukan hanya sebagian dari kelima
syarat sistem petroleum yaitu: Source rock, reservoir,
migrasi, perangkap dan penutup. Sehingga pada
daerah penelitian tidak dapat diindikasikan terdapat
hidrokarbon. Tetapi, dengan ditemukannya lokasi
kitchen area dan adanya gas chimneys (perangkap
gas yang bocor, dan naik ke atas) maka daerah
penelitian memiliki potensi hidrokarbon.
KESIMPULAN
Gambar 9. Model Bawah Permukaan Penampang
AA’ (a) Profil Data Anomali Residual. (b) Model
Perlapisan Batuan
Berdasarkan hasil penelitian dengan menggunakan
metode geomagnet di sekitar Kepulauan Aru Selatan,
Papua Barat, maka diperoleh kesimpulan bahwa
lokasi penelitian hanya memenuhi 4 dari 5 syarat
sistem petroleum, yaitu: Source rock hidrokarbon,
reservoir hidrokarbon, perangkap hidrokarbon, dan
penutup hidrokarbon. Tetapi lokasi penelitian masih
dikatakan
berpotensi
hidrokarbon,
karena
ditemukannya lokasi kitchen area dan adanya gas
chimneys.
SARAN
Dengan adanya model geologi bawah permukaan
yang telah didapatkan dengan menggunakan metode
geomagnet, perlu adanya penelitian lanjutan dengan
analisis petrografi, stratigrafi, dan dilakukan
pemboran di beberapa titik. Untuk mencari syarat
system petroleum yang belum ditemukan.
DAFTAR PUSTAKA
Blakely, R.J., 1996.”Potential Theory in Gravity &
Magnetic
Applications”.
Cambridge
University Press. USA
Kingston,
J,.1988.”Undiscovered
Petroleum
Resources of Indonesia”.United States
Departement of the Interior Geological
Survey.
Roberts, G., dkk.2011.”East Indonesia: Plays and
Prospectivity of the Weat Aru, Kai Besar
and Tanimbar Area-Identified from New
Long Offset Seismic Data”.AAPG Annnual
Convention and Exhibition, Houston,
Texas.USA
Sunarjanto, D., Sofyan, S., dan Isnawati,
2012.“Optimasi Eksplorasi Minyak dan Gas
Bumi dengan Melakukan Kaji Ulang Data
Geosains: Kaji Ulang Blok Arafuru”.
Puslitbang Teknologi Minyak dan Gas Bumi
“LEMIGAS”. Jakarta
Wahyudi, T., 2011. “Pemetaan Bawah Permukaan
dan Perhitungan Cadangan Hidrokarbon
Lapisan
“TW”,
Formasi
Tabul,
Menggunakan Analisis Data Log, Data
Seismik, Data Cutting Lapangan TGH,
Cekungan Tarakan Kalimantan Timur”.
Skripsi Jurusan Teknik Geologi Fakultas
Teknologi
Mineral
UPN
“Veteran”.Yogyakarta.
Wijaya,
P.H., dan Tim Aru Selatan Papua,
2015.”Proposal Penelitian Potensi Migas
Aru Selatan”. Pusat Penelitian dan
Pengembangan Geologi Kelautan.Bandung
Telford, W.M., Geldart, L.P., dan Sheriff, R.E., 1990.
”Applied
Geophysics”.
Cambridge
University Press. Cambridge