Perpustakaan Digital ITB

Kandungan CO2 yang berada di dalam sebuah lapangan migas selalu dianggap sebagai material buangan (waste material) dan dapat sangat mempengaruhi nilai keekonomian dari lapangan tersebut, semakin tinggi kandungan nya maka diperlukan proses pengolahan dan tata kelola lingkungan lebih lanjut. Di dalam penelitian ini dengan metoda CSSU (Carbon Sequestration Storage and Utilization), fluida CO2 yang dianggap sebagai waste material akan didayagunakan dan diubah menjadi material yang ekonomis (economic material). Kebaharuan dari penelitian ini adalah Optimisasi gabungan metoda deterministik dan stokastik dengan algoritma Particle Swarm Optimization (PSO) untuk menjawab permasalahan fungsi kompleks dan tidak linear pada metoda CSSU (Carbon Sequestration Storage and Utilization). Metoda CSSU ini adalah sebuah integrasi keilmuan geologi, geofisika, teknik reservoir dan ekonomi teknik dengan penentuan optimisasi teknis serta ekonomis dari pemanfaatan fluida CO2 yang terproduksi sebagai fluida pekerja pada suatu sistem pembangkit listrik yang telah dikondisikan melalui sistem injeksi-produksi di formasi geologi. Daerah penelitian CSSU berada pada sebuah cekungan sedimen yang terdapat sebuah lapangan gas besar dengan kandungan CO2 70%. Perhitungan Volumetric Storage Capacity dengan pemodelan statik yang meliputi aspek geologi, geofisika dan petrofisika adalah sebesar 1,749.14 BCF atau 94.01 MMTon. Pemodelan simulasi reservoir dilakukan dengan 3 model untuk dapat melihat perbandingan hasilnya yaitu: komposisional, komposisional + coupling geomekanika dan komposisional + coupling geomekanika + thermal yang diterapkan pada 3 kasus yaitu 2, 3 dan 5 sumur injeksi pada keadaan saturasi air bernilai 1 (Sw=1) dan 0.83 (Sw =0.83). Terdapat perbedaan total injeksi antara simulasi komposisional ditambah coupling geomekanika dibandingkan dengan simulasi komposisional biasa sebesar 1- 2% dikarenakan faktor seperti Modulus Young, Poisson’s Ratio, Sudut dari Internal Friksi (Angle of Internal Friction) dan Koefisien Biot’s yang mempengaruhi perhitungan volume pori (pore volume) dari reservoir yang ada sehingga mempengaruhi perhitungan total injeksi fluida CO2. Untuk membuktikan metoda CSSU dimana fluida CO2 akan dimanfaatkan menjadi fluida pekerja maka dibangun 1 kasus yaitu 2 sumur injeksi dan 1 sumur produksi fluida CO2. Hasil simulasi menunjukan dengan adanya 1 sumur produksi maka total fluida CO2 yang diinjeksikan dari 2 sumur Injeksi dapat naik hingga 2 kali lipat hingga menjadi 1,150 BCF. Pemanfaatan fluida superkritikal CO2 dari produksi 1 sumur selama 25 tahun dapat menghasilkan energi listrik sebesar 55 – 133.5 MMBTU/Day atau 0.67 – 1.63 MW. Berdasarkan pemodelan keekonomian dengan adanya skema CSSU, maka nilai keekonomian dapat ditingkatkan dengan adanya efisiensi Operating Cost secara Total sebesar 57 MM US$ akibat penghematan dari energi listrik yang dihasilkan, tambahan dari carbon trading sebesar 92 MM US$ sehingga NPV 10% CSSU adalah sebesar 214.18 MM US$. Berdasarkan analisa sensitivitas keekonomian, maka nilai jual harga gas adalah faktor terbesar yang mempengaruhi keekonomian lalu disusul dengan besaran nilai OPEX sebagai faktor kedua terbesar. Selanjutnya, langkah terakhir adalah optimisasi teknis dan ekonomis dengan metoda deterministik dan stokastik yaitu algoritma Particle Swarm Optimization (PSO). Kriteria optimasi teknis adalah berapa banyak jumlah energi listrik yang dapat dihasilkan dibagi dengan jumlah sumur yang ada. Sedangkan kriteria optimasi ekonomis adalah dari berapa banyak jumlah biaya operasional yang dapat dihemat dibagi dengan jumlah sumur yang ada dan besaran energi listrik yang dihasilkan dibagi dengan besaran NPV 10%. Dari analisa diatas, maka kasus 4 sumur injeksi dan NPV keekonomian 200.00 MM US$ merupakan jumlah sumur yang optimum baik secara teknis dan ekonomis. Perubahan parameter geomekanika yang ada akan mempengaruhi analisa tekno ekonomis CSSU dimana perubahan sebesar 30% untuk parameter kompresibilitas batuan dan parameter poisson ratio terjadi perubahan besaran energi listrik yang dihasilkan sebesar 0.01 MW atau 0.33% dan perubahan nilai keekonomian sebesar 4 MMUS$ atau 2.24%.