Rock Typing pada Batuan Karbonat

Rock Typing pada Batuan Karbonat
Oleh : Augusto Nonga Putra & Handika Lazuardi

Ilmu Geologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang bumi yang meliputi segala hal yang meliputi proses maupun produk yang dihasilkannya. Dalam ilmu geologi, dalam mengelompokkan batuan dilakukan secara deskriptif, berdasarkan beberapa parameter-parameter klasifikasi yang ada, melihat dari genesa batuan tersebut maupun kaitan batuan tersebut dengan kondisi lingkungan pengendapannya. Dalam bidang eksplorasi hidrokarbon, terdapat istilah yang disebut dengan Rock Typing.
Rock Typing merupakan sebuah proses mengklasifikasikan fasies geologi berdasarkan sifat dinamisnya, sifat-sifat yang bersifat dinamis dari fasies tersebut dapat diperoleh melalui pengamatan tekstur (ukuran butir, sortasi, porositas, dan sebagainya), proses diagenesis, serta interaksi penyusun batuan dan fluidanya seperti wettability, permeabilitas relatif, dan tekanan kapiler. Sifat-sifat ini nantinya akan diintergrasikan dengan data litofasies (Gomes, et al., 2008. dengan modifikasi).
Litofasies dapat diasosiasikan berdasarkan lingkungan pengendapannya, maupun jenis batuan, dengan melihat tekstur batuan, serta struktur sedimennya, sebagai contoh dengan mengklasifikasikan batuan dengan klasifikasi batuan (sebagai contoh klasifikasi Dunham, 1962 untuk batuan gamping), jenis butiran penyusun (pada batuan karbonat : Ooid, peloid, pisoid, oncoid, intraklas, ektraklas, serta skeletal grains), serta struktur sedimen yang terdapat pada batuan tersebut, sehingga menghasilkan salah satu contoh penamaan litofasies pada batuan karbonat, misalnya Trough cross bedded Ooid grainstone.
Pengelompokkan lainnya didasarkan pada sifat petrofisik batuan, pada pengelompokkan ini bisa saja batuan berasal dari litofasies yang berbeda, namun memiliki kesamaan karakter petrofisik, dan sebaliknya batuan yang memiliki litofasies sama, namun dapat memiliki karakteristik petrofisik yang berbeda, hal ini disebabkan oleh proses diagnenesis yang terjadi pada batuan. Pada skala yang lebih besar (skala lapangan), pengelompokan berdasarkan karakter petrofisik ini disebut sebagai Flow Units/ Hydraulic Units. Ada beberapa langkah untuk mencakup tinjauan komprehensif dari karakteristik batuan itu sangat penting untuk Flow Units yaitu sebagai berikut:
1. Data QC berfokus pada pengumpulan semua data yang tersedia dan informasi dalam unit geomekanis yang relevan untuk mendapatkan pemahaman penuh tentang diferensiasi perilaku statis dan dinamis.
2. Hydraulic Rock Types (HRT) yaitu menghitung aliran fisik dan sifat penyimpanan batuan dari analisis inti relatif terhadap Flow Units, seperti dikontrol oleh ukuran butir / pori , geometri dan distribusi struktur pori dengan menggunakan diagram plot Lorenz.

     Gambar 1. Diagram Plot Lorentz untuk mendeliniasi Hydraulic Rock Types

 

  1. Depositional Rock Types (DRT) merupakan deskripsi inti (dan / atau lubang bor gambar) dari unit genetik, menurut kesamaan dalam komposisi batuan, tekstur, struktur sedimen, distribusi fraktur, dan urutan stratigrafi yang dipengaruhi oleh lingkungan pengendapan.

    Gambar 2. Contoh Depositional Rock Types

  1. Petrographic Rock Types (PRT) dijelaskan berdasarkan kriteria skala pori mikroskopis imaging (SEM) dari struktur pori, tekstur, mineralogi lempung, dan diagenesis.

Gambar 3. Jenis petrografi batuan karbonat serta pengelompokkannya (struktur pori, tekstur, mineralogi lempung, dan diagenesis)

 

Berdasarkan pemaparan diatas, dapat disimpulkan bahwa salah satu tujuan dari proses Rock Typing merupakan memodelkan karakteristik batuan secara matematis, untuk menghindari adanya subjektifitas maupun bias dalam proses interpretasi

Berikut ini merupakan salah satu contoh penjelasan yang singkat dan disederhanakan dari konsep Rock Typing

Gambar 4.  fasies pada carbonate ramp serta hubunganya dengan profil tekanan kapiler

Pada gambar diatas, kita melihat pembagian litofasies dari sebuah carbonate ramp, serta masing-masing profil hubungan tekanan kapiler dengan saturasi air, berdasarkan informasi pada gambar diatas, dapat disimpulkan bahwa pada bagian Ramp Crest, memiliki sifat petrofisik yang terbaik, dengan nilai irreducible water (saturasi air yang tertahan di dalam batuan karena pengaruh tekanan kapiler) paling kecil. Secara analog, sifat ini juga dapat dihubungkan dengan karakteristik permeabilitas batuan.

Sementara gambar dibawah menunjukkan kemungkinan proses diagenesis yang terjadi pada batuan, sehingga mampu mengubah sifat petrofisik batuan, sebagai contoh proses sementasi yang menyebabkan penurunan nilai permeabilitas, atau dolomitisasi yang menyebabkan meningkatnya permeabilitas batuan. Batuan dengan  karakter petrofisik serupa kemudian dikelompokkan menjadi beberapa petrophysical group

Gambar 5.   fasies pada carbonate ramp serta hubunganya dengan profil tekanan kapiler

Sehingga dapat disimpulkan bahwa untuk dapat menghasilkan sebuah petrophysical group, dengan karakteristik  dibutuhkan fasies pengendapan serta fasies diagenesis.

Berikut merupakan hubungan antara porositas dengan permeabilitas dari petrophysical groups dari gambar 6c,

Gambar 7. Petrophysical group serta posisinya dalam plot porositas permeabilitas

 

meskipun terlihat seperti memiliki satu trend garis lurus, namun beberapa petrophysical groups memiliki trend/gradien masing-masing yang disebut dengan unit aliran/flow unit (Gambar 7 dan 8 tidak saling berhubungan)

 

Gambar 8. Pendelineasian trend dari flow unit, dengan metode Lorents plot

Selain pengelompokkan berdasarkan flow unitnya, batuan juga masih harus dikelompokkan berdasarkan kesamaan besar koneksi antar pori ( pore throat), atau isopore throat lines , dengan menggunakan metode pittman plot dengan rumus Log R35 = 0.255 + 0.565 (Log Kair) – 0.523 (Log ɸ) ; Dengan R35 merupakan radius pore aperture, saat saturasi fluida  non wetting phase (cairan merkuri) bernilai 35%, Kair sebagai nilai permeabilitas udara tak terkoreksi, dan Φ sebagai nilai dari porositas

Gambar 9. Kurva Pittman plot, pada grafik porositas dan permea

Tahap-tahap diatas masih dalam disebut dengan pengelompokan sifat petrofisik batuan / petrophysical grouping, sedangkan untuk membuat suatu permodelan reservoir rock typing, selain petrophysical groups tersebut, harus juga dipertimbangkan mengenai kontak fluida, serta interaksi fluida dengan batuan (wettability),

Gambar 10. Hubungan petrophysical groups dengan fluid model

Sehingga hubungan antara porositas dengan permeabilitas dari petrophysical groups seperti pada contoh berikut, dapat kita kelompokkan lagi berdasarkan wettability nya sebagai berikut

Gambar 11. Plot porositas permeabilitas dengan wettability 

Beberapa sifat dinamis dalam proses Rock Typing tadi dapat direpresentasikan secara visual dalam bentuk permodelan 3 dimensi pada reservoir seperti berikut

Gambar 12. Representasi visual dari Rock Typing pada suatu reservoir

 

Daftar Pustaka :

Archie, G. E. 1952. Classification of carbonate reservoir rocks and petrophysical considerations. American Association of Petroleum  Geologists Bulletin, 36.

Gomes, J.S., Riberio, M.T., Strohmenger, C.J., Negahban, S., dan Kalam , M.Z., Mohammed Zubair.2008. Carbonate Reservoir Rock Typing – The Link between Geology and SCAL, SPE 11824, Abu Dhabi.

 

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *