Perencanaan Tambang

Perencanaan tambang merupakan suatu tahapan awal yang harus ada di dalam serangkaian kegiatan penambangan. Hal ini disebabkan karena perencanaan tambang adalah sebagai panduan utama dari seluruh kegiatan penambangan guna mencapai kegiatan penambangan yang efektif, efisien, produktif dan aman.

Berdasarkan perencanaan tambang tersebut, kegiatan tambang akan memperoleh manfaat sebagai berikut :

1. Menambang batubara dengan biaya produksi persatuan berat batubara adalah minimal.
2. Mengupayakan operasi penambangan berjalan lancar dan aman.
3. Mengupayakan selalu tersedia stock batubara untuk mencegah jika terjadi kesalahan data eksplorasi.
4. Selalu siap terhadap perubahan strip tanpa pengerahan peralatan, tenaga, schedule produksi.
5. Operasi berjalan logis sejak schedule awal (pelatihan tenaga, peralatan, logistic, dll). Hal ini untuk memperkecil resiko penundaan posisi cash flow positif.
6. Memaksimalkan rancangan lereng pit sehingga memperkecil kemungkinan terjadi kelongsoran.
7. Upayakan pencapaian keuntungan ekonomi pada kondisi produksi yang wajar.

Guna mencapai manfaat positif tersebut di atas, maka pada tahapan perencaaan tambang ini harus mempertimbangkan beberapa point berikut yang merupakan faktor-faktor yang sangat mempengaruhi jalannya operasional penambangan, yaitu :

1. Validasi Data (Geologi, Topografi, Jumlah Data).
2. Model geologi (Geological Resources, Bentuk Cadangan, Kualitas dsb.).
3. Cut of Grade/Optimum Pit Limit.
4. Penentuan metoda Penambangan.
5. Pembuatan Layout tambang & Design.
6. Perhitungan Blok Cadangan.
7. Pembuatan Schedule Produksi.
8. Pemilihan Alat dan type alat yang “Suitable”.
9. Penentuan Urutan (sequence) Tambang.
10. Penentuan System Drainase.
11. Analisa Lingkungan dan Rencana Rehabilitasi.

Pengertian Teknik Reservoir

Teknik reservoir adalah cabang ilmu dari ilmu teknik perminyakan. Beberapa pakar dibidang perminyakan telah mendefinisikan teknik reservoir sebagai berikut :

Craft and Hawkins (1959) :

                Reservoir engineering may be defined as the application of scientific prin-

                ciples to the drainage problems arising during the  development  and  pro-

                duction of oil and gas reservoirs. Reservoir engineering is the art of deve-

                loping and producing oil and gas fields  in such a  manner  as  to  obtain a

                high economic recovery.  

Frank W. Cole (1962) :

                The principles function of reservoir engineering is to predict the further be-

                haviuor of a petroleum reservoir  under  the variuos producing mechanism

                which are, or may become available. The various operating plans is an in-

                tegral part of any reservoir engineering study. 

E. H. Timmerman (1982) :

                The prime objective of reservoir engineering is to understand  the  secrets

                of nature that are applicable to a specific oil  and gas  reservoirs. Such in-

                formation is essential when future performance and recoverable reserves

                are to be reliably forecast.

Melihat kepada definsisi-definisi tersebut maka teknik reservoir dapat kita defini-sikan sebagai berikut :

Teknik reservoir adalah bagian dari ilmu teknik perminyakan yang mempelajari masalah pengurasan cadangan suatu reservoir (RECOVERY), termasuk pemahaman sifat & kelakuan reservoir masa lalu, sekarang dan yang akan datang, sehingga mampu membuat peramalan kinerja reservoir (RESERVOIR PERFORMANCES) untuk perencanaan strategi pengurasan cadangan MIGAS yang secara ekonomi paling menguntungkan (MAXIMUM ULTIMATE PETROLEUM RECOVERY STRATEGY PLANNING FOR ECONOMICALLY PROFITABLE)  CADANGAN (RESERVES) MIGAS yang paling menguntungkan (ekonomis).

Porositas

 
Pengertian porositas
Porositas suatu medium adalah perbandingan volum rongga – rongga pori terhadap volum total seluruh batuan. Perbandingan ini biasanya dinyatakan dalam persen dan disebut porositas.

Porositas juga dapat dinyatakan dalam ‘acre – feet’, yang berarti volum yang dinyatakan sebagai luas dalam ‘acre’ dan ketebalan reservoir dalam kaki (feet).
Selain itu dikenal juga istilah porositas efektif, yaitu apabila bagian rongga – rongga di dalam batuan berhubungan, sehingga dengan demikian porositas efektif biasanya lebih kecil daripada rongga pori – pori total yang biasanya berkisar dari 10 sampai 15 persen.
1.2 Besaran Porositas
Porositas tertentu dapat berkisar dari nol sampai besar sekali, namun biasanya berkisar antara 5 sampai 40 persen, dan dalam prakteknya berkisar hanya dari 10 sampai 20 persen saja. Porositas 5 persen biasanya disebut porositas tipis (marginal porosity) dan umumnya bersifat non komersiil, kecuali jika dikompensasikan oleh adanya beberapa factor  lain. Secara teoritis porositas tidak bisa lebih besar dari 47,6 persen. Hal ini disebabkan karena keadaan sebagai terlihat pada Gambar 4.4, yang berlaku untuk porositas jenis intergranuler. Dalam gambar tersebut dapat dilihat suatu kubus yang terdiri dari 8 seperdelapan bola, sebagaimana dapat dilihat pada butir – butir oolit. Porositas maximum yang didapatkan adalah dalam susunan kubus dan secara teoritis nilai yang didapatkan adalah sebagai berikut.
Jelaslah, bahwa dalam hal ini porositas tidak tergantung daripada besar butir. Jika kita subtitusikan r untuk angka berapa saja maka kita akan tetap mendapatkan angka 47,6 tersebut.
Besarnya porositas itu ditentukan dengan berbagai cara, yaitu;
1)      Di laboratorium, dengan porosimeter yang didasarkan pada hokum Boyle : gas digunakan sebagai pengganti cairan untuk menentukan volum pori tersebut.
2)      Dari log listrik, log sonic, dan log radioaktif
3)      Dari log kecepatan pemboran
4)      Dari pemeriksaan dan perkiraan secara mikroskopis
5)      Dari hilangnya inti pemboran
1.3 Skala Visul Pemerian Porositas
Di lapangan bila kita dapatkan perkiraan secara visual dengan menggunakan peraga visual. Penentuan ini bersifat semi – kuantitatif dan dipergunakan suatu skala sebagai berikut :
0 – 5% dapat di abaikan (negligible)
5 – 10 % buruk (poor)
10 – 15% cukup (fair)
15 – 20 % baik (good)
20 – 25% sangat baik (very good)
25% istimewa (excellent)
Pemeriksaan secara mikroskopi untuk jenis porositas dapat pula dilakukan secara kualitatif. Antara lain ialah jenis :
1)      Antar butir (intergranuler), yang berarti bahwa pori – pori yang didapat di antara butir – butir.
2)      Antar Kristal (interkristalin), dimana pori – pori berada di atara kristal – kristal.
3)      Celah dan rekah, yaitu rongga terdapat di antara celah – celah.
4)      Bintik – bintik jarum (point – point porosity), berarti bahwa pori – pori merupakan bintik – bintik terpisah – pisah, tanpa kelihatan bersambungan.
5)      Ketat (thigt), yang berarti butir – butir berdekatan dan kompak sehingga pori – pori kecil sekali dan hamper tidak ada porositas.
6)      Padat (dense), berarti batuan sangat kecil sehingga hamper tidak ada porositas.
7)      Growing (vugular), yang berarti rongga – rongga besar berdiameter beberapa mili dan kelihatan sekali bentuk – bentuknya tidak beraturan, sehingga porositas besar.
8)      Bergua – gua (cavernous), yang berarti rongga – rongga besar sekali malahan berupa gua – gua, sehingga porositas sangat besar.

Permeabilitas

 
Kelulusan atau permeabilitas adalah suatu sifat batuan reservoir untuk dapat meluluskan cairan melalui pori – pori yang berhubungan, tanpa merusak partikel pembentuk atau kerangka batuan tersebut.
Defenisi permeabilitas dapat dinyatakan dalam rumus sebagai berikut ;
Dimana q dinyatakan dalam sentimeter per sekon, k dalam darcy (permeabilitas), viskositas m dinyatakan dalam sentipoise, dan dp/dx adalah gradient hidrolik yang dinyatakan dalam atmosfer per sentimeter. Dengan demikian jelaslah bahwa permeabilitas adalah k yang dinyatakan dalam Darcy.
Definisi API untuk 1 Darcy : suatu medium berpori mempunyai kelulusan (permeabilitas) sebesar 1 Darcy, jika cairan berfasa satu dengan kekentalan 1 sentipoise mengalir dengan kecepatan 1 cm/sekon melalui penampang seluas 1 cm² pada gradient hidrolik satu atmosfer (76,0 mm Hg) per sentimeter dan jika cairan tersebut seluruhnya mengisi medium tersebut. Dari defenisi di atas tidak dijelaskan hubungan antara permeabilitas dan porositas. Memang sebetulnya tidak ada hubungan antara permeabilitas dengan porositas. Batuan yang permeable selalu sarang (porous), tetapi sebaliknya, batuan yang sarang belum tentu permeable. Hal ini disebabkan karena batuan yang berporositas lebih tinggi belum tentu pori – porinya berhubungan satu dengan yang lain. Juga sebaliknya dapat dilihat, bahwa porositas tidak tergantung dari besar butir, dan permeabilitas merupakan suatu fungsi yang langsung terhadap besar butir.
2.1 Besaran Permeabilitas
Sebagaimana telah disebutkan di atas, biasanya permeabilitas dinyatakan dalam ‘darcy’, yaitu untuk menghormati DARCY yang memproklamasikan pertama kalinya hokum aliran dalam medium yang berpori. Jadi suatu permeabilitas dengan k = 2 darcy berarti suatu aliran sebesar 2 cc persekon yang di dapatkan melalui suatu penampang seluas satu sentimeter persegi panjang 1 sentimeter, di bawah suatu tekanan perbedaan satu atmosfer untuk suatu cairan yang mempunyai kekentalan (viskositas) 1 sentipoise. Pada hakekatnya permeabilitas suatu batuan biasanya kurang dari satu darcy dan oleh karenanya dalam praktek permeabilitas dinyatakan dalam milidarcy (1 md = 0,001 darcy).
Sebagai contoh untuk batuan yang sarang tetapi tidak permeable, dapat ditunjukkan misalnya ; suatu serpih mempunyai permeabilitas yang sangt rendah, sedangkan porositasnya sama dengan batupasir. McKelvey (1962) memberikan nilai permeabilitas 9 X 10^-6 md untuk serpih yang telah kompak, tetapi porositasnya yaitu 24%. Untuk batupasir dengan porositas sama, misalnya 22,7 % (batupasir Bradford; dari daerah Pennsylvania) ternyata mempunyai permeabilitas 36,6 % md (Fettke, 1934). Dalam prakteknya permeabilitas berkisar antara 5 sampai 1000 milidarcy.
Cara penentuan permeabilitas adalah :
1)      Dengan permeameter, suatu alat pengukur yang mempergunakan gas.
2)      Dengan penaksiran kehilangan sirkulasi dalam pemboran.
3)      Dari kecepatan pemboran
4)      Berdasarkan test produksi terhadap penurunan tekanan dasar lubang (bottom-hole pressure-decline).
2.2 Skala Permeabilitas Semi – Kuantitatif
Secara perkiraan di lapangan dapat juga dilakukan pemerian semikuantitatif sebagai berikut:

1. Ketat (tight), kurang dari 5 md
2. Cukup (fair) antara 5 sampai 10 md
3. Baik (good) antara 10 sampai 100 md
4. Baik sekali (very good) antara 100 sampai 1000 md

2.3 Permeabilitas Relatif dan Efektif
Permeabilitas tergantung sekali pada ada tidaknya cairan ataupun gas di dalam rongga yang sama. Sebagai contoh, misalnya saja adanya air dan minyak. Gambar 4.1 memperlihatkan permeabilitas relative.
Penjenuhan air diperlihatkan pada absis dan dinyatakan dalam persen air, koordinat menunjukkan fraksi permeabilitas daripada fluida yang bersangkutan terhadap keadaan jika seluruh batuan tersebut dijenuhi oleh cairan tersebut saja. Maka pada penjenuhan air kira – kira 20% permeabilitas relative minyak terhadap permeabilitas jika seluruhnya diisi oleh minyak adalah sedikit di bawah 0,7 x, sedangkan jika penjenuhan air itu kira – kira 50% maka permeabilitas keseluruhannya adalah 0,3 x daripada jika seluruh batuannya diisi oleh air saja atau oleh minyak saja. Pada penjenuhan 90% maka minyak sudah tidak mempunyai permeabilitas lagi sehingga hanya air sendiri saja yang bergerak. Dari grafik ini jelaslah, bahwa minyak bumi baru dapat bergerak jika mempunyai penjenuhan lebih dari pada 10% dan air sama sekali tidak bisa bergerak jika penjenuhannya di bawah 20%. Hal ini juga jelas sama untuk kehadiran gas dan minyak (Gambar 4.2). Hal yang sama dapat dilihat, jika penjenuhan minyak kurang dari 40%, maka minyak sama sekali tidak bisa bergerak dan hanya gas saja yang dapat bergerak. Secara berangsur – angsur permeabilitas meningkat walaupun secara relative sangat lambat yaitu sampai 100% dijenuhi minyak.