1

I. JUDUL Terobosan Pengembangan Teknologi Panas Bumi Indonesia

II. NAMA PENULIS Irfan Hariz dan Samuel Zulkhifly, Departemen Teknik Perminyakan Institut

Teknologi Bandung.

III. ABSTRAK

Teknologi pemboran sumur-sumur panas bumi banyak mengadopsi

teknologi pemboran sumur-sumur minyak dan gas (Falcone dan Teodoriu, 2008).

Kebanyakan sumur-sumur geothermal didesain mengikuti pola dan prinsip

sumur-sumur minyak dan gas. Sumur-sumur panas bumi biasanya dibor dengan

diameter lebih besar, lebih dalam dan ditujukan untuk waktu produksi lebih

panjang daripada sumur minyak dan gas.

Meskipun dalam beberapa hal reservoir panas bumi tampak serupa

dengan reservoir minyak, namun kenyataannya terdapat cukup banyak perbedaan

antara kedua sistem tersebut yang tidak dapat diabaikan dalam pengembangan

sumur panas bumi. Hal ini menyebabkan pekerjaan-pekerjaan yang dilakukan di

dunia panas bumi tidak seluruhnya sama dengan yang dilakukan di sektor minyak

dan gas. Maka dari itu, dibutuhkan analisis mengenai perbedaan antara

sumurpanas bumi dan sumur minyak/gas. Tantangan utama dari pemboran

sumur panas bumi adalah berhubungan dengan batuan beku dan metamorf yang

dihadapi yang tidak dihadapi di sumur minyak/gas, temperatur tinggi (gradient

temperatur sumur minyak/gas sekitar 5oF/100 ft sedangkan gradient temperatur

sumur panas bumi berkisar antara 12o-13

oF/100 ft), dan kebanyakan sumur yang

tekanannya telah turun (Ullah and Bukhari, 2008).

Penelitian dalam makalah ini membahas tentang fluida pemboran, casing,

pipa pemboran yang umum digunakan dalam pemboran panas bumi. Sebelumnya,

akan dibahas mengenai karakteristik lapangan panas bumi yang penting untuk

mendefinisikan perbedaan utama dengan sumur minyak/gas. Desain casing

menjadi topik pembahasan utama karena banyak kegagalan casing pada sumur

panas bumi.

Keywords: Pemboran Panas Bumi, Teknologi Panas Bumi, Panas Bumi di

Indonesia.

ABSTRACT

Drilling technology in geothermal fields adopts from oil and gas drilling

technology. Most geothermal wells are designed following the same principles as

those used in oil and gas industry. Some simple comparisons between wells used

2

for geothermal applications with those for oil or gas production shows that the

former need to be larger bore, deeper and be in operation for longer time.

Although geothermal reservoir and oil/gas reservoir are similar, but the

facts show that there are several differences that could not be ignored. When

drilling procedures in oil/gas fields are applied to geothermal fields, those

differences give bad significant impact to geothermal drilling if they are done

without consider them. Therefore, it is necessary to define the main differences

between geothermal fields and oil/gas fields, and then consider those to make

better geothermal drilling design. The main challenges associated with drilling

geothermal wells are related mostly to hardness of igneous and metamorphic

rocks being drilled that are not commonly found in oil/gas well drilling, the

unusually high temperature of the formation (average temperature gradient for a

oil/gas well ia 5oF/100 ft and 12

o - 13

o F/100 ft or could be more for geothermal

well) and the typically under-pressured strata (Ullah and Bukhari, 2008).

This paper summaries the drilling fluid, cement, casing, drillstring, that

commonly used in geothermal drilling. Formerly, defining main characteristics of

geothermal field also important to define those differences, and make a different

design to geothermal drilling in order to minimize bad impacts, such as casing

failure, cement failure, drilling fluid failure and etc, caused by high temperature.

Casing design will be more discussed due to many casing failure problem in

geothermal industry as oil/gas principal`. The last, geothermal drilling in some

countries will be updated in this paper, in order to gives us some update news and

suggestion to our geothermal industry.

Keywords: Geothermal Drilling, Geothermal Technology, Geothermal in

Indonesia.

IV. PENDAHULUAN

Sistem panas bumi dihasilkan melalui perpindahan panas di bawah

permukaan oleh konduksi atau konveksi. Konduksi terjadi melalui batuan,

sedangkan konveksi disebabkan oleh kontak antara air dan sumber panas. Air

panas yang kontak dengan sumber panas akan lebih ringan dan bergerak ke atas,

mendorong air yang lebih dingin. Selain suhu tinggi, karakteristik lain dari

lapangan panas bumi adalah adanya fracture atau rekahan, yang menyebabkan

masalah hilangnya sirkulasi saat pemboran. Jenis batuan yang sering dijumpai di

sumur panas bumi ini adalah batuan beku. Batuan yang keras ini akan

mempengaruhi bit dan tingkat penetrasi pemboran. Fluida reservoir panas bumi

biasanya adalah uap atau air panas, berbeda dengan minyak atau gas reservoir.

Biasanya di panas bumi, terdapat manifestasi panas bumi di permukaan, seperti

mata air panas, danau panas, mata air panas, dll.

Gradien temperatur rata-rata reservoir minyak dan gas sekitar 3 oC/100 m,

sedangkan reservoir panas bumi, gradien bisa lebih dari itu, mencapai 10 oC/100

m atau bisa sampai sepuluh kali gradien suhu reservoir minyak dan gas. Di Eropa,

kedalaman 4-5 km akan mencapai suhu 200-300 oC, di Amerika Serikat 300-

3

400oC dan lebih dari 500

oC di Jepang (Teodoriu et al., 2009.). Saat ini,

pengembangan panas bumi semakin meningkat sejak 1970-an. Teknologi

pemboran panas bumi ini diadopsi dari teknologi pada kondisi tekanan tinggi suhu

tinggi pada pengeboran minyak dan gas. Perbedaan utama, yaitu suhu, fluida

produksi, dan jenis batu, membawa beberapa modifikasi desain dalam fluida

pengeboran, drillstring, casing, semen dan alat-alat pengeboran. (Falcone dan

Teodoriu, 2008).

Indonesia dikenal sebagai "cincin api" karena kehadiran lebih dari 200

gunung berapi di sepanjang Sumatera, Jawa, Bali dan timur Indonesia.

Berdasarkan data Badan Geologi Nasional Indonesia (NGAI), potensi panas bumi

di Indonesia sekitar 27.000 MW (setara dengan 13 miliar minyak, yang

merupakan terbesar di dunia. Ada 256 daerah potensial panas bumi, 84 lokasi

terletak di Sumatera, 76 lokasi terletak di Jawa, 51 lokasi terletak di Sulawesi, 21

lokasi terletak di Nusa Tenggara, 3 lokasi terletak di Papua, 15 lokasi terletak di

Maluku, dan 5 lokasi terletak di Kalimantan. Saat ini, ada 7 wilayah kerja panas

bumi telah dikembangkan dengan total kapasitas 1.196 MW, yang berada di

Darajat (260 MW), Dieng (60 MW), Kamojang (200 MW), Gunung Salak (377

MW), Sibayak (12 MW), Lahendong (60 MW), dan Wayang Windu (227 MW)

Antara tahun 1974. - 2009, 430 sumur telah dibor (Darma et al., 2010)

Biaya pengeboran sumur panas bumi berkisar antara 2-5 kali lebih tinggi

daripada sumur gas/minyak dengan kedalaman yang sama.. Faktor utama yang

mempengaruhi biaya pemboran kedalaman, diameter, casing desain dan

karakteristik lokasi (Agustinus et al., 2010).

V. TUJUAN

Secara umum, teknologi pemboran sumur panas bumi di Indonesia masih

meniru negara lain di dunia. Indonesia masih belum mampu menciptakan

teknologi terkait pengembangan panas bumi. Dalam makalah ini, dibahas

mengenai teknologi pengembangan panas bumi di dunia, dengan harapan

Indonesia mampu meneliti dan mengembangkan teknologinya sendiri.

Gambar 1. Impor teknologi panas bumi Indonesia

4

Gambar 2. Ekxpor teknologi panas bumi Indonesia

Gambar 3. Ranking negara importir teknologi panas bumi dunia

1. Menganalisis potensi energi panas bumi di Indonesia. 2. Menganalisis proses dan teknologi pemboran panas bumi di beberapa

negara Eropa, Amerika dan Asia.

3. Melakukan penelitian dan studi literatur serta kuliah-kuliah yang telah dilakukan tentang pemboran panas bumi.

4. Memberikan rekomendasi pada pembaca dan Pemerintah terkait pengembangan panas bumi di Indonesia.

5

VI. METODE

1. Studi literatur melalui jurnal, bahan kuliah, data ESDM dan data Industri. 2. Wawancara dengan Dosen dan Mahasiswa Magister program studi teknik

panas bumi Institut Teknologi Bandung.

3. Wawancara dengan ahli dari perusahan panas bumi di Indonesia.

VII. HASIL DAN PEMBAHASAN

VII.1. FLUIDA PEMBORAN

Fungsi fluida pemboran yang utama adalah untuk mengangkat cutting

(serpihan pemboran) yang dihasilkan selama proses pemboran ke permukaan dan

mengimbangi tekanan formasi, sama halnya seperti pemboran sumur minyak dan

gas. Fluida pemboran yang umum digunakan pada sumur geothermal biasanya

adalah air, polymer, water based bentonitic (atau selain bentonite) mud, aerated

water, dan stiff foam. Reservoir geothermal umumnya terdapat pada daerah

vulkanik, dimana batuan yang sering ditemukan adalah batuan beku, granit, dan

terdapat pula batuan sedimen. Sering pula terdapat patahan lokal dan regional

pada reservoir geothermal yang mengakibatkan permeabilitasnya besar sehingga

seringkali menimbulkan fenomena kehilangan sirkulasi (lost circulation) saat

proses pemboran.

Dalam pemboran panas bumi, fluida pemboran menjadi salah satu kunci

sukses keberhasilan (Sakuma dan Uchida, 1997). Untuk itu, fluida pemboran

geothermal harus mampu untuk mengo