Sering kita bertanya apa perbedaan permeabilitas dan porositas pada
batuan ? apakah sama atau tidak ? jika tidak apakah ada hubungan dan
pengaruh antara keduanya terhadap batuan. Sebelum kita bahas ada baiknya
coba kita pahami definisinya terlebih dahulu ;
batuan ? apakah sama atau tidak ? jika tidak apakah ada hubungan dan
pengaruh antara keduanya terhadap batuan. Sebelum kita bahas ada baiknya
coba kita pahami definisinya terlebih dahulu ;
"Permeabilitas batuan didefinisikan sebagai kemampuan batuan dalam
melewatkan fluida dalam medium pori yang saling berhubungan batuan"
"Sedangkan porositas didefinisikan sebagai perbandingan antara volome
batuan yang tidak terisi oleh padatan terhadap volume batuan secara
keseluruhan."
Secara sederhana dapat kita katakan bahwa porositas adalah kemampuan
untuk menyimpan, sedangkan permeabilitas atau kelulusan yaitu kemampuan
untuk melepaskan fluida tanpa merusak partikel pembentuk atau kerangka
batuan.
Coba perhatikan ilustrasi diatas ada 3 kondisi, yang pertama (1) paling
kiri tidak ada porositas, dan tidak mengalirkan fluida
(nonpermeable/impermeable), pada kondisi tengah (2) terdapat pori,
tetapi porositasnya saling tidak terhubung dan juga tidak mengalirkan
fluida (nonpermeable/impermeable), yang terakhir paling kanan (3)
terdapat pori, porositasnya saling terhubung dan dapat mengalirkan air
(permeable). Tentu pada batuan tidak harus hanya masing masing kondisi
diatas, bisa saja dalam satu tubuh batuan terdapat kombinasi antara
ketiganya.
jadi porositas dan permeabilitas erat hubungannya sehingga dapat
dikatakan bahwa permeabilitas tidak mungkin ada tanpa adanya porositas,
walaupun sebaliknya belum tentu demikian.
Penentuan porositas dapat langsung dilakukan dilapangan maupun di
laboratorium, sedangkan penentuan nilai permeabilitas hanya dapat
dilakukan di laboratorium. Kondisi ini menyebabkan perlunya diketahui
hubungan antara porositas dan permeabilitas melalui pengukuran di
laboratorium sehingga dapat diperkirakan nilai permeabilitas dari nilai
porositas.
Kita bahas porositas terlebih dahulu ya;
Porositas.
Porositas atau pori merupakan ruang di dalam batuan; yang dapat terisi
oleh fluida, seperti udara, air tawar/asin, minyak atau gas bumi.
Porositas suatu batuan sangat penting dalam eksplorasi dan eksploitasi
baik dalam bidang perminyakan maupun dalam bidang air tanah. Hal ini
karena porositas merupakan variabel utama untuk menentukan besarnya
cadangan fluida yang terdapat dalam suatu massa batuan.
Porositas secara sifat dapat dibagi menjadi dua yaitu porositas yang
terhubung dan porositas tidak terhubung, Porositas terhubung dapat
diukur dengan menggunakan gas atau cairan yang mengalir ke dalam
bebatuan, namun tidak dapat melalui porositas yang tidak terhubung.
Perbandingan antara volume total ruang pori (baik itu terhubung maupun tidak) dan volume total batuan disebut porositas total atau absolut, sedangkan perbandingan antara ruang pori yang saling berhubungan dan volume total batuan disebut porositas efektif.
Porositas total atau absolut menurut Levorsen adalah:
Sedangkan porositas efektif didefinisikan sebagai;
Dimana :
∅e = Porositas efektif, fraksi (%)
ρg = Densitas butiran, gr/cc
ρb = Densitas total, gr/cc
ρf = Densitas formasi, gr/cc
Porositas beberapa reservoar menurut Koesoemadinata (1978) dikelompokkan menjadi:
Beberapa faktor yang mempengaruhi porositas antara lain adalah;
- Ukiran butir atau grain size, semakin kecil ukuran butir maka rongga
yang terbentuk akan semakin kecil pula dan sebaliknya jika ukuran butir
besar maka rongga yang terbentuk juga semakin besar. - Bentuk butir atau sphericity, batuan dengan bentuk butir jelek akan
memiliki porositas yang besar, sedangkan kalau bentuk butir baik maka
akan memiliki porositas yang kecil. - Susunan butir, Apabila ukuran butirnya sama maka susunan butir sama
dengan bentuk kubus dan mempunyai porositas yang lebih besar
dibandingkan dengan bentuk rhombohedral. - Pemilahan, Apabila butiran baik maka ada keseragaman sehingga
porositasnya akan baik pula. Pemilahan yang jelek menyebabkan butiran
yang berukuran kecil akan menempati rongga diantara butiran yang lebih
besar akibatnya porositasnya rendah. - Komposisi mineral, Apabila penyusun batuan terdiri dari
mineral-mineral yang mudah larut seperti golongan karbonat maka
porositasnya akan baik karena rongga-rongga akibat proses pelarutan dari
batuan tersebut. - Sementasi, Material semen pada dasarnya akan mengurangi harga
porositas. Material yang dapat berwujud semen adalah silika, oksida besi
dan mineral lempung. - Kompaksi, Adanya kompaksi dan pemampatan akan mengurangi harga
porositas. Apabila batuan terkubur semakin dalam maka porositasnya akan
semakin kecil yang diakibatkan karena adanya penambahan beban.
Jika ada teman teman yang ingin mengetahui bagaimana proses perhitungan nilai porositas batuan dapat langsung dibaca pada paper ini
Permeabilitas,
Permeabilitas didefinisikan sebagai ukuran media berpori untuk
meloloskan/melewatkan fluida. Apabila media berporinya tidak saling
berhubungan maka batuan tersebut tidak mempunyai permeabilitas. Oleh
karena itu ada hubungan antara permeabilitas batuan dengan porositas
efektif. Sekitar tahun 1856, Henry Darcy seorang ahli hidrologi dari
Prancis mempelajari aliran air yang melewati suatu lapisan batu pasir
Dapat dinyatakan dalam rumus sebagai berikut :
Dimana;
K : Permeabilitas (darcy)
Vis : Viskositas (centi poise)
L : Panjang (cm)
Q : Laju Alir (cc/sec)
A : Luas Penamapang (Cm^2)
P : Tekanan (atm)
Permeabilitas beberapa reservoar menurut Koesoemadinata dikelompokkan sebagai berikut:
Didalam batuan reservoir fluida yang mengalir biasanya lebih dari satu macam, sehingga permeabilitas dapat dibagi menjadi :
- Permeablitas Absolute, merupakan harga
Permeabilitas suatu batuan apabila fluida yang mengalir melalui
pori-pori batuan hanya terdiri dari satu fasa. contoh. yang mengalir
hanya gas, atau minyak.
- Permeabilitas Efektif , merupakan
permeabilitas bila fluida yang mengalir lebih dari sati macam. contoh
yang mengalir pada batuan reservoir yaitu minyak, gas dan air.
- Permeabilitas Relatif , merupakan perbandingan antara permeabilitas efektif dengan permeabilitas absolute.
Faktor yang ikut mempengaruhi permeabilitas adalah :
- Bentuk dan Ukuran batu : Jika batuan disusun oleh butiran yang
besar, pipih dan seragam dengan dimensi horizontal lebih panjang, maka
permeabilitas horizontal (kh) akan lebih besar. Sedangkan permeabilitas
vertical (kv) sedang-tinggi. Jika batuan disusun berbutir dominan kasar,
membulat dan seragam, maka permeabilitas akan lebih besar dari kedua
dimensinya. Permeabilitas buat reservoir secara umum lebih rendah,
khususnya pada dimensi vertikalnya, jika butiranya berupa pasir dan
bentuknya tidak teratur. Sebagian besar reservoir minyak berbentuk
seperti ini.
- Sementasi : permeabilitas dan porositas batuan sedimen sangat dipengaruhi sementasi dan keberadaan semen pada pori batuan
- Retakan dan Pelarutan : pada batuan pasir, retakan tidak dapat
menyebabkan permeabilitas sekunder, kecuali pada batuan pasir yang
interbedded dengan shale, limstone dan dolomite. Pada batua karbonat,
proses pelarut oleh larutan asam yang berasal dari perokolasi air
permukaan akan melalu pori – pori primet batuan, bidang celah dan
rekahan akan menambah permeabilitas reservoir.
Jika ada teman teman yang ingin mengetahui bagaimana proses perhitungan nilai permeabiltias batuan dapat langsung dibaca pada paper ini
Semoga bermanfaat,
Sumber;
- Levorsen, A.I. 1954. Geology Of Petroleum. San Fransisco. W.H. Freeman & Company.
- Koesoemadinata, R.P. 1978. Geologi Minyak Bumi. Bandung. Penerbit ITB.
- http://teknik-perminyakan-indonesia.blogspot.com/2015/07/pengukuran-permeabilitas.html
- https://core.ac.uk/download/pdf/11703377.pdf
- http://ceritageologist.blogspot.com/2012/04/porositas-dan-permeabilitas.html
- http://www.civilengineeringforum.me/permeability-of-concrete/
Penutup
Sekian Penjelasan Singkat Mengenai Pengertian Porositas dan Permeabilitas Pada Batuan. Semoga Bisa Menambah Pengetahuan Kita Semua.
