Penurunan produksi minyak bumi dinilai terjadi secara alami karena banyak sumur minyak di Indonesia yang berusia tua. Kegiatan eksplorasi yang menyeluruh dan masif perlu dilakukan untuk menemukan cadangan baru dengan bantuan ilmu geologi. Hal inilah yang menjadi topik utama orasi Prof. Benyamin Sapiie pada acara Orasi Ilmiah Forum Guru Besar ITB yang diselenggarakan pada Sabtu, 24 Agustus 2019 di Aula Barat ITB.

Dalam orasi yang berjudul “Pemodelan Struktur Geologi dalam Eksplorasi dan Pengembangan Lapangan Hidrokarbon”, Prof. Benyamin menyampaikan bahwa Indonesia mempunyai 86 cekungan sedimentasi yang terbagi menjadi dua bagian yaitu Indonesia bagian barat dan timur. “Di cekungan inilah banyak hidrokarbon yang terperangkap,” ujarnya. 

Namun pada saat ini baru 16 cekungan saja yang menghasilkan sumber energi hidrokarbon. Bagian Indonesia barat didominasi oleh cekungan yang menghasilkan minyak bumi sedangkan Indonesia timur terkenal dengan lapangan produksi gas. Hal tersebut membuat eksplorasi pada bagian timur relatif lebih sulit dan lambat karena memiliki kondisi struktur geologi yang kompleks dan didominasi oleh lingkungan laut dalam. Oleh karena itu diperlukan inovasi teknologi dan pendekatan analisis struktur geologi yang baru dan detail,” jelasnya.

Keilmuan Geologi Struktur dan Manfaatnya

Salah satu cabang ilmu geologi yang berperan penting dalam kegiatan eksplorasi dan pengembangan inovasi teknologi adalah geologi struktur. Geologi struktur merupakan ilmu yang mempelajari deformasi kerak bumi baik di atas maupun bawah permukaan. Ilmu ini juga berguna dalam memprediksi bencana alam geologi seperti gempa bumi, gunung api, dan longsor.

“Pada perlipatan dan sesar yang dipelajari oleh geologi struktur terdapat lebih dari 95% perangkat hidrokarbon. Maka dari itu perlu dilakukan analisis geologi struktur yang akurat dan analisis yang bertujuan untuk mendefinisikan geometri struktur geologi hidrokarbon sehingga dapat digunakan untuk mengukur sumberdaya alam dan menentukan metode produksi yang paling aman dan ekonomis,” ujar Prof. Benyamin.

Untuk memprediksi bentuk atau geometri perangkap hidrokarbon, dilakukan interpretasi data permukaan dan data bawah permukaan. Kurang sempurnanya data geologi dan geofisika seringkali terjadi karena permasalahan akuisisi serta kompleksitas kondisi geologi sehingga memberikan ketidakpastian dalam hal bentuk maupun volume prospek hidrokarbon yang ada. “Maka dari itu, Program Studi Teknik Geologi ITB telah mengembangkan pemodelan analog sandbox yang merupakan salah satu pendekatan efektif serta murah dan satu-satunya di Asia Tenggara,” timpalnya. 

Pemodelan Sandbox Secara 3D

Deformasi yang terjadi di kerak bumi menghasilkan cekungan sedimentasi yang akan disimulasikan secara 3 dimensi dengan menggunakan pendekatan pemodelan analog. Pemodelan tersebut merupakan penyederhanaan dari keadaan di alam. Selama 20 tahun terakhir meneliti hal tersebut, Prof. Benyamin menyatakan bahwa pemodelan analog sandbox merupakan pemodelan secara fisik yang sangat efektif dan murah khususnya deformasi batuan sedimen pada kedalaman kurang dari 10 km. 

“Prinsip dasar dalam pemodelan sandbox adalah simulasi deformasi kerak bumi pada batuan dengan kondisi getasm,” tuturnya.

Apparatus untuk pemodelan sandbox telah mengalami kemajuan pesat mengikuti perkembangan teknologi. Laboratorium Geodinamik Program Studi Teknik Geologi ITB telah mengembangkan tiga aparatus yang bersifat otomatis dan dinamis yang mengakomodasi semua kondisi deformasi yang disimulasikan. “Ketiga apparatus tersebut dibuat sedemikian rupa untuk memodelkan macam-macam deformasi yang mungkin terjadi di alam,” ujar Dekan FITB ITB ini. 

Aparatus tersebut akan diisi dengan jenis material pasir, lempung basah, dan polimer silicon tergantung jenis deformasi yang dimodelkan. Selain itu, secara khusus pemodelan sandbox juga menggunakan jenis material pasir lepas-lepas dan gypsum. “Pemilihan material tersebut akan sangat bergantung dari informasi data lapangan atau analog model struktur geologi yang direncanakan,” katanya.

Dalam orasinya, Prof. Benyamin menyatakan bahwa terdapat kelebihan yang dimiliki oleh pemodelan sandbox. “Kelebihannya adalah dapat menyimulasikan deformasi getas, dapat memberi gambaran evolusi sesar secara progresif, merupakan acuan yang realistis, sederhana, mudah dibuat, dan murah. 

Selain itu, kelebihan sandbox yang dibuat oleh Laboratorium Geodinamik adalah pemilihan material pasir yang langsung diambil dari singkapan di alam (batupasir Ngrayong Tuban, Jawa Timur) dari material tersebut dapat dimodelkan kondisi geologi yang rumit dan sulit,” jelasnya. 

Dari semua kelebihannya, sandbox juga memiliki keterbatasan seperti belum dapat dilakukannya pemodelan dengan erosi. “Namun karena lebih banyaknya keuntungan yang dimiliki, sandbox masih sangat dapat dijadikan penuntun dalam intrepretasi struktur geologi baik lapangan, sumur bor, maupun data seismic,” tambahnya.

Kedepannya, Prof. Benyamin akan melakukan pengembangan mengenai sandbox terutama pada pemodelan yang sulit ditentukan seperti tekanan, temperatur, dan keberadaan fluida yang mungkin bisa memengaruhi hasil akhir pemodelan. “Pengembangan yang dilakukan di masa depan adalah Particle Image Velocimetry (PIV) yang melakukan pengukuran tidak langsung untuk identifikasi vector pergerakan fluida. Selain itu, metode yang harus dikembangkan untuk kedepannya adalah metode pemodelan sandbox secara numerik dengan menggunakan pemodelan matematika elemen berhingga yang memiliki keuntungan yaitu adanya kemudahan dalam memilih parameter deformasi dan menganalisis kondisi batas geologi,” jelasnya.

Reporter: Billy Akbar Prabowo (Teknik Metalurgi, 2016)