02 sistim geothermal

Nenny Saptadji/ITB

FTTM-ITB/NMS_2008

POKOK BAHASAN

1. Terjadinya Sumberdaya Panas Bumi (Geothermal Resources)2. Jenis-jenis Sumberdaya Panas Bumi3. Sistim Panas Bumi di Indonesia4. Sistem Hidrothermal

a. Klasifikasi sistim hidrothermal berdasarkan kandungan fluidab. Klasifikasi sistim hidrothermal berdasarkan temperatur

5. Model konseptual dari beberapa sistim hidrothermal1. Model konseptual dari sistim dominasi uap2. Model konseptual dari sistim dominasi air

6. Informasi reservoir panas bumi yang perlu diketahui7. Dasar Pengembangan “Teknik Reservoir Panas Bumi”

(Development of Geothermal Reservoir Engineering)8. Tugas ahli panas bumi di bidang teknik reservoir

Nenny Saptadji/ITB

Nenny Saptadji/ITB

PLATE TECTONIC

Nenny Saptadji/ITB

Nenny Saptadji/ITB

Arah Pergerakan Plate Tectonic

Nenny Saptadji/ITB

FTTM-ITB/NMS_2008

Subir K. Sanyal: GEOTHERMAL RESOURCE:

CHARACTERISTICS, DEVELOPMENT, ASSESSMENT AND

MANAGEMENT, Proc. WGC2005

Kajian Literatutr

FTTM-ITB/NMS_2008

Sanyal et.al (2005)

Nenny Saptadji/ITB

Nenny Saptadji/ITB

TERJADINYA SISTEM PANAS BUMI

Air permukaan

FTTM-ITB/NMS_2008

GEOTHERMAL SYSTEM

Handbook of Geothermal Energy,Editors: Edwards, L.M., Chilingar,

G.V. et al., Gulf Publishing Company, 1982, Chapter 9

Nenny Saptadji/ITB

• Area tidak panas (non-thermal area)

Gradien temperatur 10-40oC/km

• Area panas (thermal area)

Area semi thermal

Gradien temperatur 70-8OoC/km

Area hyperthermal

Gradien temperatur sangat tinggi

Nenny Saptadji/ITB

a) Gradien temperatur = 10 oC/kmb) Gradien temperatur = 20 oC/kmc) Gradien temperatur = 30 oC/kmd) Gradien temperatur = 40 oC/km

Bila temperatur di permukaan 25oC, Berapakah temperatur

pada kedalaman 2000 m apabila:

Menuju Lapangan Panas Bumi

Awibengkok – Gunung Salak

Potret koleksi Willy-Chevron Geothermal Salak Ltd

Nenny Saptadji/ITB

Nenny Saptadji/ITB

a) Gradien temperatur = 70 oC/kmb) Gradien temperatur = 80 oC/km

Bila temperatur di permukaan 25oC, Berapakah temperatur

pada kedalaman 2000 m apabila:

Potret koleksi Willy-Chevron Geothermal Salak Ltd

Nenny Saptadji/ITB

Satu fasa – cair

(Compressed Liquid)

JAWABAN ….

Latihan_01 BPD.xls

NO

DEPT

H TEKANAN TEMP

(m) (bar abs) (deg.C)

1 0 37 37.0

2 200 56 55.8

3 400 65 65.0

4 600 80 80.5

5 800 90 90.5

6 1000 110 111.2

7 1200 128 130.1

8 1300 139 140.7

9 1400 146 147.8

10 1500 155 157.2

11 1600 164 166.1

12 1700 172 175.1

13 1800 178 181.2

14 1900 187 190.4

15 2000 198 200.9

Sumur TPB-2

0

500

1000

1500

2000

2500

0 50 100 150 200 250

Temp & Tekanan

De

pth

Tekanan Temperatur

JAWABAN ….

Latihan_02%20BPD.xls

JAWABAN …….


JAWABAN ….


Sumur-TPB-1

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

0 100 200 300 400

Temp & Tekanan

Depth

Tekanan Temperatur BPD

Sumur-TPB-2

0

500

1000

1500

2000

2500

0 100 200 300 400

Temp & Tekanan

De

pth


Sumur-TPB-3

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0 100 200 300 400

Temp & Tekanan

De

pth


Sumur-TPB-4

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0 100 200 300 400

Temp & Tekanan

De

pth


FTTM-ITB/NMS_2008

Nenny Saptadji/ITB

Jenis Sistim Panas Bumi

Jenis Reservoir Panas Bumi

Reservoir satu fasa air

Rotorua - New Zealand

Reservoir dominasi air

• Wairakei - New Zealand

Awibengkok - Gunung Salak, Jawa Barat

Lahendong - Sulawesi Utara

Reservoir dominasi uap

Larderello, Italy

The Geyser, USA

Kamojang, Jawa Barat

Darajat, Jawa Barat

Nenny Saptadji/ITB

Nenny Saptadji/ITB

Manifestasi Panas Bumi di Lapangan Kamojang

Nenny Saptadji/ITB

Manifestasi Panasbumi

di Permukaan ?

Nama & Jenis

ANALISA DAN INTERPRETASI DATA KIMIA

Geologist dan Geochemist

Pemetaan

Interpretasi Data:

Jenis Reservoir ?

Temperatur Reservoir?

Sumber Air ?

Jenis Batuan Reservoir

Daerah Prospek

Analisa Kimia ?

Nenny Saptadji/ITB

4

Nenny Saptadji/ITB

Mata Air Panas (Hot/Warm Spring)

Di lapangan Kamojang

Nenny Saptadji/ITB

Nenny Saptadji/ITB

Nenny Saptadji/ITBWarm Ground, Steaming Ground

Nenny Saptadji/ITB

Nenny Saptadji/ITB

Waitapo

Nenny Saptadji/ITB

Nenny Saptadji/ITBChampagne Pool - NZ

Nenny Saptadji/ITB Whakarewarewa

Nenny Saptadji/ITB

SISTIM HIDROTHERMAL

FTTM-ITB/NMS_2008

Sistim Hidrothermal

Five features that are essential for making a hydrothermal

geothermal resources.

FTTM-ITB/NMS_2008

Ronadl DiPippo (1st edition 2005, 2nd edition 2008): Geothermal Power Plants:

Principles, Applications, Case Studies and Environmental Impactt

1. A large heat source

2. A permeable reservoir

3. A supply of water

4. An overlying layer of impervious rock

5. A reliable recharge mechanism.

FTTM-ITB/NMS_2008

POKOK BAHASAN



5. Model konseptual dari beberapa sistim hidrothermal1. Model konseptual dari sistim dominasi uap2. Model konseptual dari sistim dominasi air



FTTM-ITB/NMS_2008

PANAS BUMI INDONESIA ?

Tumbukan antara lempeng India-Australia di sebelah selatan dan lempeng

Eurasia di sebelah utara mengasilkan zona penunjaman (subduksi) di

kedalaman 160 - 210 km di bawah Pulau Jawa-Nusatenggara dan di

kedalaman sekitar 100 km (Rocks et. al, 1982) di bawah Pulau Sumatera.

• Ada tiga lempengan yang

berinteraksi di Indonesia, yaitu

lempeng Pasifik, lempeng India-

Australia dan lempeng Eurasia .

• Tumbukan yang terjadi antara

ketiga lempeng tektonik tersebut

telah memberikan peranan yang

sangat penting bagi terbentuknya

sumber energi panas bumi di

Indonesia.

• Proses magmatisasi di bawah Pulau Sumatera lebih dangkal dibandingkan

dengan di bawah Pulau Jawa atau Nusatenggara. Karena perbedaan

kedalaman jenis magma yang dihasilkannya berbeda.

• Pada kedalaman yang lebih besar jenis magma yang dihasilkan akan lebih

bersifat basa dan lebih cair dengan kandungan gas magmatik yang lebih

tinggi sehingga menghasilkan erupsi gunung api yang lebih kuat yang pada

akhirnya akan menghasilkan endapan vulkanik yang lebih tebal dan

terhampar luas.

• Oleh karena itu, reservoir panas bumi di Pulau Jawa umumnya lebih dalam

dan menempati batuan volkanik, sedangkan reservoir panas bumi di

Sumatera terdapat di dalam batuan sedimen dan ditemukan pada

kedalaman yang lebih dangkal.

FTTM-ITB/NMS_2008

FTTM-ITB/NMS_2008

PANAS BUMI INDONESIA

• Sistim panas bumi di Pulau Sumatera umumnya berkaitan dengan kegiatan

gunung api andesitis-riolitis yang disebabkan oleh sumber magma yang

bersifat lebih asam dan lebih kental, sedangkan di Pulau Jawa, Nusatenggara

dan Sulawesi umumnya berasosiasi dengan kegiatan vulkanik bersifat

andesitis-basaltis dengan sumber magma yang lebih cair.

• Karakteristik geologi untuk daerah panas bumi di ujung utara Pulau Sulawesi

memperlihatkan kesamaan karakteristik dengan di Pulau Jawa.

• Akibat dari sistim penunjaman yang berbeda, tekanan atau kompresi yang

dihasilkan oleh tumbukan miring (oblique) antara lempeng India-Australia dan

lempeng Eurasia menghasilkan sesar regional yang memanjang sepanjang

Pulau Sumatera yang merupakan sarana bagi kemunculan sumber-sumber

panas bumi yang berkaitan dengan gunung-gunung api muda. Lebih lanjut

dapat disimpulkan bahwa sistim panas bumi di Pulau Sumatera umumnya

lebih dikontrol oleh sistim patahan regional yang terkait dengan sistim sesar

Sumatera, sedangkan di Jawa sampai Sulawesi, sistim panas buminya lebih

dikontrol oleh sistim pensesaran yang bersifat lokal dan oleh sistim depresi

kaldera yang terbentuk karena pemindahan masa batuan bawah permukaan

pada saat letusan gunung api yang intensif dan ekstensif.

FTTM-ITB/NMS_2008

FTTM-ITB/NMS_2008

KRITERIA JAWA - BALI SUMATERA

Geologi Umum

- Litologi Andesitik-Basaltik Riolitik-Andesitik

- Ketebalan batuan volkanik Tebal (>2500 m) Tipis (+/-1200 m)

- Asosiasi struktur Patahan lokal Patahan regional Sumatera

Kaldera depresi dan patahan sekundernya

- Manifestasi permukaan Fumarol suhu

tinggi, solfatar,

mud pool, air

panas mendidih,

batuan alterasi

intensif dan kurang

tersebar luas.

Fumarol suhu tinggi

dengan steam jet, Solfatar,

mata air panas mendidih,

batuan alterasi sangat

intensif dan tersebar luas.

Perbedaan Karakteristik Antara Prospek Panas Bumi

Di Jawa-Bali Dan Sumatera (Budihardi, 1998)

• Reservoir panas bumi di Sumatera umumnya

menempati batuan sedimen yang telah mengalami

beberapa kali deformasi tektonik atau pensesaran

setidak-tidaknya sejak Tersier sampai Resen.

• Hal ini menyebabkan terbentuknya porositas atau

permeabilitas sekunder pada batuan sedimen yang

dominan yang pada akhirnya menghasilkan

permeabilitas reservoir panas bumi yang besar, lebih

besar dibandingkan dengan permeabilitas reservoir

pada lapangan-lapangan panas bumi di Pulau Jawa

ataupun di Sulawesi.

FTTM-ITB/NMS_2008

FTTM-ITB/NMS_2008

POKOK BAHASAN



5. Model konseptual dari beberapa sistim hidrothermala. Model konseptual dari sistim dominasi uapb. Model konseptual dari sistim dominasi air



FTTM-ITB/NMS_2008

VAPOUR DOMINATED RESERVOIR

Model White et al. (1971)

Grant, M.A., Donaldson I.G., Bixley P.F (1982): Geothermal Reservoir

Engineering, Academic Press, Chapter-1 and 2

FTTM-ITB/NMS_2008

Model D’Amore and TruesdellGrant, M.A., Donaldson I.G., Bixley P.F (1982): Geothermal Reservoir

Engineering, Academic Press, Chapter-1 and 2

FTTM-ITB/NMS_2008

CONTOH SISTIM PANAS BUMI

Reservoir dominasi uap

Larderello, Italy

The Geyser, USA

Kamojang, Jawa Barat

Darajat, Jawa Barat

FTTM-ITB/NMS_2008

KAMOJANG

FTTM-ITB/NMS_2008

POKOK BAHASAN






FTTM-ITB/NMS_2008

MODEL KONSEPTUAL

White (1967)

FTTM-ITB/NMS_2008



HOT WATER SYSTEM

FTTM-ITB/NMS_2008

CONTOH SISTIM PANAS BUMI

Jenis Reservoir Panas Bumi

Reservoir satu fasa airRotorua - New Zealand

Reservoir dominasi airWairakei - New Zealand Awibengkok - Gunung Salak, Jawa Barat Lahendong - Sulawesi Utara

Rotorua

T = 230-2500C

Wairakei : sistim dominasi air T= 220-230oC

FTTM-ITB/NMS_2008

Model Sistim Panasbumi di Lapangan Wairakei (Hochstein, 199?)

FTTM-ITB/NMS_2008

Model Wairakei

FTTM-ITB/NMS_2008

MODEL KONSEPTUAL

FTTM-ITB/NMS_2008

Lahendong (from P. Utami et. al., 2006)

Sibayak

FTTM-ITB/NMS_2008

FTTM-ITB/NMS_2008

POKOK BAHASAN






FTTM-ITB/NMS_2008

Informasi



FTTM-ITB/NMS_2008

Informasi Reservoir yang Penting Diketahui

• Jenis Reservoir

• Kedalaman Reservoir ?

• Zona Produksi?

• Ketebalan Reservoir?

• Batas Reservoir?

• Luas Reservoir?

• Tekanan dan Temperatur Reservoir?

• Sifat Batuan dan Fluida ?

FTTM-ITB/NMS_2008

• Energi panas yang terkandung dalam reservoir?

• Energi panas yang dapat diproduksikan?

• Energi panas yang dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik?

• Potensi Listrik?


FTTM-ITB/NMS_2008

Perubahan Kinerja Selama Reservoir Diproduksikan

• Perubahan tekanan dan temperatur

• Perubahan laju alir masa

• Perubahan kandungan air dalam fluida panas bumi


FTTM-ITB/NMS_2008

POKOK BAHASAN




6. Informasi mengenai reservoir panas bumi yang perlu diketahui7. Dasar Pengembangan “Teknik Reservoir Panas Bumi”



Engineering, Academic Press, 369 pp

FTTM-ITB/NMS_2008

Development Of Geothermal Reservoir Engineering

FTTM-ITB/NMS_2008


Engineering, Academic Press, 369 pp

FTTM-ITB/NMS_2008

POKOK BAHASAN




6. Informasi mengenai reservoir panas bumi yang perlu diketahui7. Dasar Pengembangan “Teknik Reservoir Panas Bumi”


FTTM-ITB/NMS_2008



FTTM-ITB/NMS_2008

RESERVOIR ENGINEERING CONCEPT

Handbook of Geothermal Energy,Editors: Edwards, L.M.,

Chilingar, G.V. et al., Gulf Publishing Company, 1982,

Chapter 9

Kompetensi Geothermal Reservoir Engineer ?

1. Memahami dan dapat menjelaskan karakteristik dari reservoir dominasi uap dan reservoir dominasi air, model konseptual beberapa sistem panas bumi

2. Memahami /dapat menjelaskan dan menerapkan dasar-dasar teknik reservoir dengan pendekatan batuan reservoir sebagai merdia berpori, aliran fluida satu fasa, permeabilitas relatif, sifat campuran dua fasa, aliran horizontal dua fasa, aliran vertikal dua fasa, aliran horizontal isotermal (persamaan difusivitas), penyapuan panas yang digunakan untuk merepresentasikan aliran fluida dan panas di dalam reservoir panas bumi.

3. Mampu menganalisa data sumur dan hasil survey secara terpadu untuk memperkirakan jenis reservoir, tekanan dan temperatur reservoir, kedalaman zona produktif, serta ampu menggambarkan distribusi temperatur di bawah permukaan, membuat peta kesamaan temperatur, memperkirakan daerah boiling zone, memperkirakan luas areanya.

FTTM-ITB/Nenny_2009

4. Mampu memperkirakan menghitung besarnya cadangan/potensi sumur dengan menggunakan metoda heat stored, memahami asumsi yang digunakan dan kelemahannya; memahami kriteria yang digunakan untuk klasifikasi cadangan, memahami konsep simulasi Monte Carlo dan penerapannya dalam perhitungan cadangan.

5. Mampu memperkirakan besarnya cadangan/potensi sumur dengan menggunakan metoda lain, antara lain metoda P/Z, metoda kesetimbangan panas dan masa, mengetahui asumsi yang digunakannya dan kelemahannya.

6. Mampu menjelaskan tujuan analisa transien tekanan, jenis-jenis pengujian, konsep, peralatan yang digunakan, respons tekanan, serta mampu melakukan analisa data antara lain dari pressure build-up test, drawdown test, interference test.

FTTM-ITB/Nenny_2009


7. Memahami metoda untuk memonitor perubahan kinerja reservoir , jenis-jenis pengukuran yang dilakukan, dan mampu menganalisa perubahan tekanan, temperatur reservoir, kinerja sumur terhadap waktu dengan diproduksikan fluida panas bumi dari reservoir.

8. Mampu memprediksi kinerja reservoir dengan decline curve analysis, mengetahui asumsi yang digunakan dan kelemahannya.

9. Mampu memodelkan reservoir dengan menggunakan simulator yang tersedia dan memprediksi kinerja reservoir dengan berbagai skenario produksi-injeksi

10. Mampu bekerja sama dalam managemen reservoir

FTTM-ITB/Nenny_2009


• Mempunyai kemampuan mengembangkan dan memutakhirkan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang Teknik Reservoir Panas Bumi dengan cara menguasai dan memahami, pendekatan, metoda, kaidah ilmiah disertai keterampilan penerapannya;

• Mempunyai kemampuan memecahkan permasalahan di bidang Teknik Reservoir Panas Bumi melalui kegiatan penelitian dan pengembangan berdasarkan kaidah ilmiah;

• Mempunyai kemampuan mengembangkan kinerja profesionalnya yang ditunjukan dengan ketajaman analisis permasalahan, keserbacukupan tinjauan, kepaduan pemecahan masalah atau profesi yang serupa;


FTTM-ITB/Nenny_2009

Kompetensi di Bidang:

Geothermal Produksi Engineering ?

Manajemen dan Ekonomi Pabum?

Utilisasi Panas Bumi?

FTTM-ITB/Nenny_2009

02 sistim geothermal

Documents