Porositas dan Permeabilitas

I.POROSITAS

1.1 Pengertian porositas

Porositas suatu medium adalah perbandingan volum rongga – rongga pori terhadap volum total seluruh batuan. Perbandingan ini biasanya dinyatakan dalam persen dan disebut porositas.

Porositas juga dapat dinyatakan dalam ‘acre – feet’, yang berarti volum yang dinyatakan sebagai luas dalam ‘acre’ dan ketebalan reservoir dalam kaki (feet).

Selain itu dikenal juga istilah porositas efektif, yaitu apabila bagian rongga – rongga di dalam batuan berhubungan, sehingga dengan demikian porositas efektif biasanya lebih kecil daripada rongga pori – pori total yang biasanya berkisar dari 10 sampai 15 persen.

1.2 Besaran Porositas

Porositas tertentu dapat berkisar dari nol sampai besar sekali, namun biasanya berkisar antara 5 sampai 40 persen, dan dalam prakteknya berkisar hanya dari 10 sampai 20 persen saja. Porositas 5 persen biasanya disebut porositas tipis (marginal porosity) dan umumnya bersifat non komersiil, kecuali jika dikompensasikan oleh adanya beberapa factor  lain. Secara teoritis porositas tidak bisa lebih besar dari 47,6 persen. Hal ini disebabkan karena keadaan sebagai terlihat pada Gambar 4.4, yang berlaku untuk porositas jenis intergranuler. Dalam gambar tersebut dapat dilihat suatu kubus yang terdiri dari 8 seperdelapan bola, sebagaimana dapat dilihat pada butir – butir oolit. Porositas maximum yang didapatkan adalah dalam susunan kubus dan secara teoritis nilai yang didapatkan adalah sebagai berikut.

Jelaslah, bahwa dalam hal ini porositas tidak tergantung daripada besar butir. Jika kita subtitusikan r untuk angka berapa saja maka kita akan tetap mendapatkan angka 47,6 tersebut.

Besarnya porositas itu ditentukan dengan berbagai cara, yaitu;

1)      Di laboratorium, dengan porosimeter yang didasarkan pada hokum Boyle : gas digunakan sebagai pengganti cairan untuk menentukan volum pori tersebut.

2)      Dari log listrik, log sonic, dan log radioaktif

3)      Dari log kecepatan pemboran

4)      Dari pemeriksaan dan perkiraan secara mikroskopis

5)      Dari hilangnya inti pemboran

1.3 Skala Visul Pemerian Porositas

Di lapangan bila kita dapatkan perkiraan secara visual dengan menggunakan peraga visual. Penentuan ini bersifat semi – kuantitatif dan dipergunakan suatu skala sebagai berikut :

0 – 5% dapat di abaikan (negligible)

5 – 10 % buruk (poor)

10 – 15% cukup (fair)

15 – 20 % baik (good)

20 – 25% sangat baik (very good)

25% istimewa (excellent)

Pemeriksaan secara mikroskopi untuk jenis porositas dapat pula dilakukan secara kualitatif. Antara lain ialah jenis :

1)      Antar butir (intergranuler), yang berarti bahwa pori – pori yang didapat di antara butir – butir.

2)      Antar Kristal (interkristalin), dimana pori – pori berada di atara kristal – kristal.

3)      Celah dan rekah, yaitu rongga terdapat di antara celah – celah.

4)      Bintik – bintik jarum (point – point porosity), berarti bahwa pori – pori merupakan bintik – bintik terpisah – pisah, tanpa kelihatan bersambungan.

5)      Ketat (thigt), yang berarti butir – butir berdekatan dan kompak sehingga pori – pori kecil sekali dan hamper tidak ada porositas.

6)      Padat (dense), berarti batuan sangat kecil sehingga hamper tidak ada porositas.

7)      Growing (vugular), yang berarti rongga – rongga besar berdiameter beberapa mili dan kelihatan sekali bentuk – bentuknya tidak beraturan, sehingga porositas besar.

8)      Bergua – gua (cavernous), yang berarti rongga – rongga besar sekali malahan berupa gua – gua, sehingga porositas sangat besar.

II. PERMEABILITAS

Kelulusan atau permeabilitas adalah suatu sifat batuan reservoir untuk dapat meluluskan cairan melalui pori – pori yang berhubungan, tanpa merusak partikel pembentuk atau kerangka batuan tersebut.

Defenisi permeabilitas dapat dinyatakan dalam rumus sebagai berikut ;

Dimana q dinyatakan dalam sentimeter per sekon, k dalam darcy (permeabilitas), viskositas m dinyatakan dalam sentipoise, dan dp/dx adalah gradient hidrolik yang dinyatakan dalam atmosfer per sentimeter. Dengan demikian jelaslah bahwa permeabilitas adalah k yang dinyatakan dalam Darcy.

Definisi API untuk 1 Darcy : suatu medium berpori mempunyai kelulusan (permeabilitas) sebesar 1 Darcy, jika cairan berfasa satu dengan kekentalan 1 sentipoise mengalir dengan kecepatan 1 cm/sekon melalui penampang seluas 1 cm2 pada gradient hidrolik satu atmosfer (76,0 mm Hg) per sentimeter dan jika cairan tersebut seluruhnya mengisi medium tersebut. Dari defenisi di atas tidak dijelaskan hubungan antara permeabilitas dan porositas. Memang sebetulnya tidak ada hubungan antara permeabilitas dengan porositas. Batuan yang permeable selalu sarang (porous), tetapi sebaliknya, batuan yang sarang belum tentu permeable. Hal ini disebabkan karena batuan yang berporositas lebih tinggi belum tentu pori – porinya berhubungan satu dengan yang lain. Juga sebaliknya dapat dilihat, bahwa porositas tidak tergantung dari besar butir, dan permeabilitas merupakan suatu fungsi yang langsung terhadap besar butir.

2.1 Besaran Permeabilitas

Sebagaimana telah disebutkan di atas, biasanya permeabilitas dinyatakan dalam ‘darcy’, yaitu untuk menghormati DARCY yang memproklamasikan pertama kalinya hokum aliran dalam medium yang berpori. Jadi suatu permeabilitas dengan k = 2 darcy berarti suatu aliran sebesar 2 cc persekon yang di dapatkan melalui suatu penampang seluas satu sentimeter persegi panjang 1 sentimeter, di bawah suatu tekanan perbedaan satu atmosfer untuk suatu cairan yang mempunyai kekentalan (viskositas) 1 sentipoise. Pada hakekatnya permeabilitas suatu batuan biasanya kurang dari satu darcy dan oleh karenanya dalam praktek permeabilitas dinyatakan dalam milidarcy (1 md = 0,001 darcy).

Sebagai contoh untuk batuan yang sarang tetapi tidak permeable, dapat ditunjukkan misalnya ; suatu serpih mempunyai permeabilitas yang sangt rendah, sedangkan porositasnya sama dengan batupasir. McKelvey (1962) memberikan nilai permeabilitas 9 X 10-6 md untuk serpih yang telah kompak, tetapi porositasnya yaitu 24%. Untuk batupasir dengan porositas sama, misalnya 22,7 % (batupasir Bradford; dari daerah Pennsylvania) ternyata mempunyai permeabilitas 36,6 % md (Fettke, 1934). Dalam prakteknya permeabilitas berkisar antara 5 sampai 1000 milidarcy.

Cara penentuan permeabilitas adalah :

1)      Dengan permeameter, suatu alat pengukur yang mempergunakan gas.

2)      Dengan penaksiran kehilangan sirkulasi dalam pemboran.

3)      Dari kecepatan pemboran

4)      Berdasarkan test produksi terhadap penurunan tekanan dasar lubang (bottom-hole pressure-decline).

2.2 Skala Permeabilitas Semi – Kuantitatif

Secara perkiraan di lapangan dapat juga dilakukan pemerian semikuantitatif sebagai berikut:

  1. Ketat (tight), kurang dari 5 md
  2. Cukup (fair) antara 5 sampai 10 md
  3. Baik (good) antara 10 sampai 100 md
  4. Baik sekali (very good) antara 100 sampai 1000 md

2.3 Permeabilitas Relatif dan Efektif

Permeabilitas tergantung sekali pada ada tidaknya cairan ataupun gas di dalam rongga yang sama. Sebagai contoh, misalnya saja adanya air dan minyak. Gambar 4.1 memperlihatkan permeabilitas relative.

Penjenuhan air diperlihatkan pada absis dan dinyatakan dalam persen air, koordinat menunjukkan fraksi permeabilitas daripada fluida yang bersangkutan terhadap keadaan jika seluruh batuan tersebut dijenuhi oleh cairan tersebut saja. Maka pada penjenuhan air kira – kira 20% permeabilitas relative minyak terhadap permeabilitas jika seluruhnya diisi oleh minyak adalah sedikit di bawah 0,7 x, sedangkan jika penjenuhan air itu kira – kira 50% maka permeabilitas keseluruhannya adalah 0,3 x daripada jika seluruh batuannya diisi oleh air saja atau oleh minyak saja. Pada penjenuhan 90% maka minyak sudah tidak mempunyai permeabilitas lagi sehingga hanya air sendiri saja yang bergerak. Dari grafik ini jelaslah, bahwa minyak bumi baru dapat bergerak jika mempunyai penjenuhan lebih dari pada 10% dan air sama sekali tidak bisa bergerak jika penjenuhannya di bawah 20%. Hal ini juga jelas sama untuk kehadiran gas dan minyak (Gambar 4.2). Hal yang sama dapat dilihat, jika penjenuhan minyak kurang dari 40%, maka minyak sama sekali tidak bisa bergerak dan hanya gas saja yang dapat bergerak. Secara berangsur – angsur permeabilitas meningkat walaupun secara relative sangat lambat yaitu sampai 100% dijenuhi minyak.

Daftar Pustaka : Koesoemadinata, 1980, Geologi Minyak dan Gas Bumi, Jilid 1 Edisi Kedua, ITB Bandung.

Comments
  1. The~F says:

    KK…Klo Bisa Sekalian Dengan Proses terbentuknya Porositas…….
    Bleh Ngak Di Kirim Ke Email Saya……Ok?????

  2. kalau untuk reservoir porositas rendah apa solusinya ya????

    • geounhas06 says:

      Semua batuan sedimen yang memiliki porositas dan permeabilitas bisa dikatakan sebagai batuan reservoar. Untuk menentukan apakah reservoar itu baik atau buruk, ditentukan dari nilai porositas dan permeabilitasnya. Porositas berhubungan dengan jumlah hidrokarbon yang akan diproduksi. Apakah maksdu dari pertanyaan kamu yaitu ‘Bagaimana caranya meningkatkan produksi jika batuan reservoarnya memiliki porositas yang rendah?’. Jika itu maksud dari pertanyaannya, untuk reservoar porositas rendah tidak dapat dilakukan apa2 karna porositas terbentuk secara alami.

  3. kalaulah ada bukunya dalam softcopy, bolehkah mengirimnya ke email saya …

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s