Download - 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
1/33
GEOTHERMAL RESERVOIR
JUNE 2007
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
2/33
SILABUS:
1. SISTIM PANASBUMI
2. SIFAT BATUAN DAN FLUIDA PANASBUMI3. ESTIMASI SUMBERDAYA, CADANGAN DAN POTENSI
. LISTRIK
4. PENGUJIAN SUMUR PANASBUMI
5. RESERVOIR MODELS
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
3/33
Batuan
crr
Porositas ()Volume rongga-rongga atau pori-poribatuan dinyatakan sebagai fraksi darivolume total batuan
k
Permeabilitas (k)
ukuran kemampuan batuan untuk
mengalirkan fluida.Satuan: mD (mili Darcy)
Densitas ()perbandingan antara berat batuan
dengan volume dari batuan tsb.
Sifat batuan di beberapa lapangan Konduktivitas
V
Vp
=
r
r
V
m=
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
4/33
Lapangan Negara Temp. (0
C) k (mD) (%) kh(Darcy.m)
Krafla Iceland 300-350 2-10 3-5 1-3
Laugarnes Iceland 130 15 0.20 15
Laugaland Iceland 80-100 2 2
Nesjavellir Iceland 300-400 1-5 5 5
Svartsengi Iceland 240 100-150 5-10
Larderello Italy 240 5 10-100
Olkari Kenya 300 3-8 2 1-5
Cerro
Prieto
Mexico 280-340 10-30 20 4-40
Broadlands NZ 270 30 20 50-100
Wairakei NZ 270 35-40 20 20-100
BacMan Phillipines 300-320 20 5 30
Tongonan Phillipines 300-350 10-50 5-10 10-50
The Geyser USA 240 50-100 5 1-50
Baca USA 270 3-10 5 1.8
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
5/33
Batuan
crr
Konduktivitas Panas (K)
besarnya kemampuan batuan tersebutuntuk menghantarkan panas dengancara konduksi apabila pada batuantersebut ada perbedaan temperatur(gradien temperatur)
k
K
Satuan: W/m.oK
Besarnya Konduktivitas Batuan ?
Panas Spesifik ?
)dz/dt(
Q
K=
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
6/33
JENIS BATUAN KONDUKTIVITAS
(W/m.K)
Limestone 2.2 2.8
Slate 2.4
Sandstone 3.2
Bitaminous coal 0.26
Rock salt 5.5
Gneiss 2.7
Granite 2.6
Gabbro 2.1
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
7/33
Batuan
crr
Panas Spesifik Batuan (cp)
Panas yang diperlukan untuk
menaikkan suhu satu satuan masabatuan tersebut sebesar 10C.
k
KSatuan kJ/kg0C
Pada temperatur rendah 0.75 - 0.85 kJ/kg0CPada temperatur sedang 0.85 - 0.95 kJ/kg0CPada temperatur tinggi 0.95 - 1.10 kJ/kg0C
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
8/33
FLUIDA PANASBUMI
JENIS FLUIDA
SIFAT FLUIDA
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
9/33
JENIS FLUIDA ?
SteamTable
Compressed liquidSaturated liquid
Saturated vaporTwo phase mixtureSuperheated steam
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
10/33
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Temperature,oC
Pressure,
barabs
Critical
Point
TEKANAN DANTEMPERATURSATURASI
10 179.9
20 212.9
30 233.8
Tekanan
(bar)Temperatur Saturasi
(0C)
1.01325 100
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
11/33
P < PsT < Ts T = 40oC
P = 1.01325 bar
Jenis fluida ?
Satu fasa - cairCompressed Liquid
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
12/33
P = PsT = Ts T = 100oC
P = 1.01325 bar
Jenis fluida ?
Two-phase fluid
dipanaskan
x = 0 0< x < 1 x = 1
x = mV/mT
x = mV/(mV + mL)
Saturated Liquid Saturated Vapor
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
13/33
P > PsT > Ts T > 100oC
P = 1.01325 bar
Jenis fluida ?Superheated Steam
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
14/33
LHD-4
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
0 100 200 300 400
P&T BPD
Kedalaman(m)
T P BPD T T T
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
15/33
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
16/33
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
17/33
SIFAT FLUIDA PANASBUMI
P dan T saturasiVolume spesifik ( )
Densitas ( )
Energi dalam (u)Enthalpy (h)
Panas latent (h fg)
Entropi (s)Viskositas ( )
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
18/33
Volume spesifik ( )
Perbandingan antara volume dengan masadari fasa fluida tersebut
Satuan : m3/kg
Tekanan
(bar)
Temperatur
(oC)
f x 10-2
m3/kg
g (m3/kg)
1.01325 100 0.1044 1.673
10 179.9 0.11278 0.1944
20 212.9 0.11768 0.09957
30 233.8 0.12163 0.0706
30 250 0.0706*)
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
19/33
Densitas ( )
Perbandingan antara massa dengan volume darifasa fluida tersebut
Satuan : kg/m3
= 1/
Tekanan
(bar)
Temperatur
(
o
C)
f
(kg/m
3
)
g (kg/m3)
1.01325 100 957.9 0.05977
10 179.9 886.7 5.144
20 212.9 849.8 10.043
30 233.8 822.2 15.004
30 250 - 14.164*)
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
20/33
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
21/33
Energi dalam(u)
Parameter yang menyatakan banyaknya panas yangterkandung didalam suatu fasa persatuan masa
Satuan: kJ/kg
Tekanan(bar)
Temperatur(oC)
uf(kJ/kg)
ug(kJ/kg)
1.01325 100 418.6 2506.5
10 179.9 762 2584
20 212.9 907 2600
30 233.8 1004 2603
30 250 - 2646*) Q = m x u kJ
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
22/33
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 50 100 150 200 250
Pressure, bar abs
InternalEnergy,
kJ/kg
uf
ug
Critical
Point
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
23/33
Enthalpy (h)
Jumlah dari energi dalam (u) dengan energi yangdihasilkan oleh kerja tekanan
hf = uf + p/f
hg = ug + p/g
Satuan: kJ/kg
Tekanan
(bar)
Temp.
(oC)
hf (kJ/kg) hg(kJ/kg)
1.01325 100 419.1 2256.7
10 179.9 763 2778
20 212.9 909 2799
30 233.8 1008 2803
30 250 - 2858 Q = m x h kJ
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
24/33
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 50 100 150 200 250
Pressure, bar abs
Enthalpy,
kJ/kg
hf
hg
Critical
Point
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
25/33
Panas yang diperlukan untuk mengubah satu satuanmasa air pada kondisi saturasi (jenuh) menjadi 100%uap.
Satuan: kJ/kg
Panas latent (h fg)
air pada kondisi jenuh
(T= Temperatur saturasi)
dipanaskan
x = 00< x < 1 x = 1
seluruhnya uap
Panas yang dibutuhkan = hfg
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
26/33
Tekanan
(bar)
Temp.
(o
C)
hf (kJ/kg) hg
(kJ/kg)
Hfg
(kJ/kg)1.01325 100 419.1 2256.7 2675.8
ENTHALPHY
hf
hg
hfg = hg h
f
X=0X=1
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
27/33
Tekanan
(bar)
Temp.
(oC)
hf (kJ/kg) hg(kJ/kg)
H fg(kJ/kg)
1.01325 100 419.1 2256.7 2675.820 212.9 909 2799 1890
30 233.8 1008 2803 1795
30 250 - 2858 -
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Temperature,
o
C
Entropy,
kJ/kg.K
sf
sg
Critical
Point
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
28/33
Entropi (s)
Tekanan
(bar)
Temp.
(o
C)
sf
(kJ/kgK)
sg
(kJ/kgK)
sfg
(kJ/kgK)1.01325 100 1.307 7.355 6.048
10 179.9 2.138 6.586 4.448
20 212.9 2.477 6.340 3.893
30 233.8 2.645 6.186 3.541
30 250 - 6.289*) -
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
29/33
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Temperature,oC
Entropy,
kJ/kg.K
sf
sg
Critical
Point
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
30/33
Viskositas ( )
Ukuran keengganan suatu fluida untuk mengalir.
viskositas dinamik()
viskositas kinematik(). = /
Tek.
(bar)
Temp.
(oC)
f x106
(Pa s)
f x 106
(Pa s)
f
(m2/s)
g
(m2/s)
1.01325 100 279 12 0.05977 200.7
10 179.9 149 15 0.168 2.9
20 212.9 127 16 0.149 1.6
30 233.8 116 16.7 0.141 1.1
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
31/33
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
32/33
h < hf Air (compressed liquid)
h = hf Air jenuh (saturated liquid)
h = hg Uap jenuh (saturated steam)
hf < h < hg Dua fasa (campuran uap-air)
h > hg Uap (superheated steam)
-
8/4/2019 2.Sifat Batuan Dan Fluida Panasbumi
33/33
FLUIDA DUA FASA (UAP-AIR)
x = mV/mT x = mV/(mV + mL)