UNDERGROUND GEOLOGICAL STORAGE SEBAGAI TEMPAT PEMBUANGAN IMPURITIES CO2 DARI PRODUKSI NATURAL GAS

1. Pendahuluan

Lapangan gas Natuna D-Alpha merupakan lapangan gas raksasa yang terbesar di Asia Tenggara dengan cadangan total diperkirakan sebesar 222 TSCF (Triliun standar kaki kubik). Dari cadangan sebesar ini, diperkirakan hanya 46 TSCF saja yang merupakan gas hidrokarbon yang bisa dimanfaatkankan. Sisanya merupakan 72 persen kandungan CO₂ beserta campuran impurities lain. Meskipun hanya 46 TSCF yang bisa dimanfaatkan, namun lapangan ini tetaplah lapangan raksasa yang cadangannya tiga kali cadangan lapangan gas raksasa Arun yang saat ini telah berada pada fasa depleted.

Lapangan gas Natuna D-Alpha yang terletak di laut Natuna(offshore) sekitar 225 km timur laut kepulauan Natuna ini telah ditemukan 25 tahun silam (1973). Akan tetapi hingga saat ini belum ada usaha lebih lanjut untuk memulai produksi dari lapangan gas raksasa tersebut. Hal ini disebabkan oleh besarnya kandungan CO₂ dalam fluida lapangan ini, yaitu mencapai 72 persen.

Seperti kita ketahui, CO₂ merupakan gas yang cukup beracun terutama dalam jumlah yang sangat besar. Keberadaannya di udara bebas akan membuatnya bereaksi dengan ozon dan akan menimbulkan efek rumah kaca yang dapat mengakibatkan global warming. Ketika lapangan Natuna D-alpha diproduksikan maka akan ikut terproduksi pula gas CO₂ dalam jumlah yang sangat besar yang tidak bisa dibakar dan tidak mungkin dilepaskan ke udara.

Salah satu opsi yang cukup murah dan layak untuk penanganan dan pembuangan gas CO₂ yang ikut terproduksi ini adalah dengan menyimpannya didalam formasi batuan bawah tanah atau lebih dikenal sebagai underground geological storage. Gas CO₂ yang nantinya ikut terproduksi akan dibuang dan dimasukkan kembali ke dalam suatu reservoir lain yang mempunyai storability yang besar. Dengan disimpannya gas CO₂ dalam storage ini maka tidak perlu dikhawatirkan lagi akan adanya dampak terproduksinya gas CO₂ oleh kegiatan produksi gas hidrokarbon ini.

 

2. Dampak Ekonomi

Apabila lapangan Natuna D-Alpha telah bisa diproduksikan maka dipastikan akan ada tambahan pemasukan yang cukup signifikan untuk anggaran negara. Seiring keanikan harga minyak yang hampir menembus angka US$110/barel, harga gas juga naik hingga kisaran $10/mmBTU. Jika kita asumsikan produksi gas adalah 2500 mmSCF/D (sebagai perbandingan, peak performance salah satu lapangan raksasa di Indonesia adalah 4500 mmSCF/D) dan share pemerintah sebesar 45% (asumsi: sudah dikurangi dengan cost recovery dan insentif) serta ekivalen energi gas di Natuna D-Alpha mencapai 1500 BTU/scf maka akan ada pemasukan sebesar US$ 16,9 juta/hari atau US$ 6,2 milyar/tahun atau Rp. 55,43 triliun dalam satu tahun. Ini setara dengan pendapatan dari produksi minyak sebesar 220 ribu barel perhari atau hampir satu setengah kali dari rencana produksi blok Cepu (160 ribu Bbl/D).

Lapangan Natuna ini harus segera diproduksikan untuk menyeimbangkan neraca impor minyak mentah yang dilakukan pemerintah mengingat besarnya konsumsi rakyat Indonesia yang telah melebihi produksi dalam negeri. Jika tidak segera didapatkan sumber pendapatan tambahan dengan produksi gas ini maka dipastikan akan semakin menambah beban yang ditanggung pemerintah.

 

3. Karakteristik Gas CO2 dan Efeknya

Karbon dioksida (CO₂) merupakan senyawa kimia yang terdiri dari dua unsur yaitu karbon dan oksigen. Jumlah CO₂ di udara bebas cukup kecil yaitu 370 ppmv (0.037%). Pada suhu dan tekanan standar, karbon dioksida berwujud gas dan seperti telihat pada diagram fasa dibawah ini, CO₂ bisa berubah menjadi liquid atau solid pada kondisi tertentu. Adapun dalam penginjeksian CO2 ke geological storage nantinya, ada kemungkinan CO2 akan berubah ke fasa cair.

Karbon dioksida merupakan gas yang tidak beracun dan tidak berbahaya pada jumlah yang sedikit. Kebanyakan orang dengan sistem pernafasan yang normal dapat mentoleransi gas CO₂ hingga 1,5%. Lebih dari ini akan terjadi gangguan pernafasan. Dan jika makin bertambah lagi akan menyebabkan kematian.

Gambar 1. Diagram Fasa CO2 1

Gas CO₂ merupakan gas yang lebih ringan dari udara bebas. Hal ini akan mengakibatkan gas CO₂ akan naik ke atas pada kondisi standar. Inilah yang akan menyebabkan terjadinya reaksi antara ozon dengan gas CO₂ yang akan menyebabkan terjadinya perlubangan ozon. Inilah fenomena yang disebut sebagai green house effect yang dapat menyebabkan pemanasan global.

 

3. Underground Geological Storage

Ketika lapangan Natuna D-Alpha ini mulai diproduksikan, maka akan terproduksi natural gas beserta 71% gas CO₂ dan impurities lain. Gas CO₂ yang ikut terproduksi ini akan dipisahkan dari gas hidrokarbonnya hingga kadar tertentu yang diperbolehkan.

Gambar 2. Opsi geological storage untuk CO2 2

Untuk menghindari lepasnya CO₂ ke atmosfer, gas CO₂ ini diusulkan untuk dibuang dan diinjeksikan kedalam formasi batuan dibawah tanah yang porous dan permeable serta mempunyai kapasitas cukup besar yang disebut underground geological storage. Pembuangan CO₂ kedalam geological storage seperti ini telah dilakukan di beberapa tempat yaitu, Sleipner-Norwegia, Weyburn-Canada, InSalah-Algeria, dll.

Seperti ditunjukkan pada gambar 2, jenis-jenis dan opsi geological storage yang bisa digunakan untuk menyimpan CO₂ cukup banyak, antara lain reservoir minyak dan gas yang depleted, untuk proses peningkatan perolehan pada lapangan minyak (EOR), reservoir air asin yang dalam, formasi batubara yang tidak ditambang, dll.

 

3.1 Lapangan Minyak dan Gas yang Depleted

Lapangan Migas yang depleted adalah lapangan migas yang telah berproduksi cukup lama sehingga telah mempunyai produksi dan tekanan yang kecil. Gas CO₂ dari lapangan Natuna ini nantinya akan dipipakan menuju ke lapangan depleted yang dipilih untuk selanjutnya dipompakan untuk dibuang ke dalam reservoir. Adapun keuntungan digunakannya opsi ini sebagai tempat pembuangan gas CO₂ lapangan Natuna D-Alpha antara lain :

1. Reservoir yang digunakan telah diketahui sifat-sifat, model dan kelakuannya.

Jika kita berurusan dengan reservoir bawah permukaan, kita harus tahu bagaimanakah sifat-sifat reservoir tersebut, kemampuan reservoir hingga volum reservoir. Pada lapangan minyak tua dapat dipastikan telah dilengkapi data-data yang lengkap mengenai model geologi dan kemampuan reservoir nya. Digunakannya lapangan minyak yang telah depleted tentu saja akan memperkecil biaya untuk studi dan pemodelan reservoir.

2. Telah tersedianya infrastruktur yang dibutuhkan terutama sumur-sumur injeksi.

Dapat dipastikan bahwa lapangan yang telah depleted mempunyai beberapa sumur yang dahulunya digunakan sebagai sumur produksi. Jumlah sumur yang dipunyai beragam sesuai ukuran dan performance reservoir dari lapangan yang bersangkutan. Ada lapangan yang hanya mempunyai puluhan sumur tetapi tidak sedikit pula lapangan yang mempunyai ratusan sumur.

Telah tersedianya sumur pada lapangan ini tentu saja secara signifikan akan mengurangi investasi untuk rencana geological storage ini. Saat ini pemboran sumur di lepas pantai sangatlah mahal, yaitu berkisar pada US$ 5 juta/sumur. Jika kita asumsikan kebutuhan injeksi untuk pembuangan gas CO₂ ini adalah sebanyak 20 sumur maka kita akan bisa menghemat investasi sebesar 20 x US$ 5 juta/sumur atau sebesar US$ 100 juta.

3. Volume yang mencukupi dan permeabilitas reservoir yang besar.

Pada umumnya reservoir migas mempunyai volume yang relatif besar jika dibandingkan dengan opsi-opsi lain. Hal ini membuat kita bisa menginjeksikan sejumlah besar gas CO₂ kedalam reservoir.

Selain itu permeabilitas pada sumur minyak dan atau gas juga cenderung lebih besar. Permeabilitas yang besar ini mengijinkan kita untuk bisa menginjeksikan CO2 melalui sumur dengan rate yang besar sehingga dapat mengurangi jumlah sumur yang akan digunakan untuk menginjeksikan gas kedalam reservoir dan hal ini akan memperkecil investasi.

4. Bisa dipergunakan untuk peningkatan perolehan migas (EOR).

Selain hanya untuk dibuang, gas CO₂ ini juga bisa dimanfaatkan untuk meningkatkan perolehan migas pada suatu lapangan. Dengan diinjeksikannya gas CO₂, akan menaikkan volume didalam reservoir sehingga tekanan reservoir akan meningkat dan produksi dapat ditingkatkan pula.

Disamping keuntungan yang telah disebutkan diatas, opsi ini juga mempunyai kerugian antara lain :

1. Kemungkinan letak lapangannya yang jauh dari Natuna D-Alpha

Tidak semua lapangan migas mempunyai letak yang berdekatan satu sama lain. Opsi ini jadi sedikit lemah jika ternyata tidak ada lapangan migas disekitar lapangan yang akan berproduksi.

Lapangan Natuna D-Alpha terletak diujung utara Indonesia. Lapangan yang paling dekat adalah lapangan West Natuna yang tergolong lapangan muda sehingga tidak bisa digunakan untuk tempat pembuangan. Lapangan lainnya terletak cukup jauh, seperti lapangan-lapangan di cekungan Sumatra atau lapangan gas di Arun. Lapangan Arun sebenarnya mempunyai potensi yang sangat bagus untuk dipergunakan karena volume reservoirnya yang sangat besar dan telah berada pada fasa depleted. Untuk mencapai lapangan ini, gas CO₂ yang terproduksi di Natuna harus ditransportasi dengan pipeline dengan jarak yang jauh sehingga dibutuhkan investasi yang besar.

3.2 Formasi Aquifer (Saline Formation)

Formasi Aquifer adalah formasi batuan yang terletak pada kedalaman yang cukup rendah (800-1000 m) yang berisi air asin. Keuntungan penggunaan opsi ini sebagai geological storage antara lain :

1. Letaknya yang bisa berdekatan dengan lapangan Natuna

2. Lapisan penyekat dengan ketebalan besar dan permeabilitas yang sangat kecil membuat opsi ini cukup aman dari kebocoran.

Adapun kerugiannya antara lain :

1. Masih diperlukannya kajian mengenai reservoir yang akan digunakan mengenai volume dan sifat-sifat reservoirnya.

2. Dibutuhkan pemboran sumur-sumur yang memakan biaya besar terutama untuk pemboran lepas pantai seperti di Natuna.

 

3.3 Lapisan Batubara

Lapisan batubara yang bisa digunakan adalah lapisan batubara yang terletak pada kedalaman 200-1000 m yang tidak akan ditambang secara terbuka maupun secara tertutup. Biasanya usaha yang dilakukan adalah pengambilan CBM (Coal Bed Methane) dengan melakukan pemboran. Adapun keuntungan digunakannya opsi ini untuk geological CO2 storage antara lain :

1. Amannya reservoir ini dari kebocoran mengingat permeabilitasnya yang kecil.

2. Dapat digunakan untuk upaya peningkatan produksi CBM

Sedangkan kerugiannya antara lain :

1. Dibutuhkan sumur-sumur baru dan studi mengenai reservoir yang akan digunakan. Pada umumnya dibutuhkan lebih banyak sumur pada opsi ini mengingat permeabilitas formasi dan debit injeksi yang kecil.

3.4 Rekomendasi Opsi Geological Storage

Jika kita mempertimbangkan mengenai kekurangan dan kelebihan masing-masing opsi diatas maka kita akan memilih opsi pertama yaitu penggunaan lapangan migas depleted sebagai storage produksi CO₂ Natuna D-Alpha. Meskipun letaknya jauh dari Natuna D-Alpha akan tetapi diperkirakan ini masih lebih feasible dibandingkan dua opsi yang lain mengingat masih dibutuhkannya investasi yang besar untuk pemboran sumur-sumur injeksi pada opsi-opsi tersebut.

 

4. Kesimpulan dan Rekomendasi

Kesimpulan yang dapat ditarik dari uraian diatas antara lain :

1. Jika lapangan Natuna D-Alpha ini telah diproduksikan maka akan cukup signifikan menambah pendapatan negara.

2. Lapangan Natuna D-Alpha mengandung 72% CO₂, sehingga untuk memproduksikannya diperlukan skenario yang matang dan ekonomis.

3. Gas CO₂ merupakan gas yang beracun dalam jumlah yang sangat besar yang dapat menyebabkan global warming.

4. Underground Geological Storage merupakan reservoir dibawah permukaan yang bisa dijadikan tempat untuk pembuangan gas CO₂ yang ikut terproduksi.

5. Penggunaan lapangan migas depleted adalah opsi yang mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan formasi aquifer ataupun formasi batubara.

Rekomendasi yang dapat penulis sampaikan adalah :

1. Perlu dilakukan kajian yang lebih mendalam dimasa yang akan datang mengenai topik ini.

2. Perlu dilakukan kajian yang lebih khusus mengenai kemungkinan penggunaan lapangan Arun sebagai geological storage mengingat potensinya yang besar.

5. Daftar Pustaka

1. Bellona Report, “Carbon Dioxide Storage: Geological Security and Environmental Issues–Case Study on the Sleipner Gas field in Norway”. 2007

2. IPCC, 2006: “IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage(SRCCS) – Chapter V: Underground geological storage”.

3. American Embassy Jakarta. “Petroleum Report Indonesia“. 2000

4. International Energy Agency. “Natural Gas Market Review” : 2006

5.http://www.eia.doe.gov/oil_gas/natural_gas/

6. http://www.reuters.com/article/companyNewsAndPR/