Post on 01-Feb-2018
MONITORING RESERVOIR PANAS BUMI MENGGUNAKAN
METODE GRAVITASI
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai syarat menyelesaikan studi tingkat sarjana
di Program Studi Fisika Institut Teknologi Bandung
Oleh:
ADITYA BUDI NUGRAHA
NIM: 10205035
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2009
MONITORING RESERVOIR PANAS BUMI MENGGUNAKAN
METODE GRAVITASI
Oleh
ADITYA BUDI NUGRAHA
10205035
Program Studi Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Institut Teknologi Bandung
Tugas Akhir ini Telah Diperiksa dan Disetujui
Bandung, 1 Oktober 2009
Pembimbing
Dr. Eng. Alamta Singarimbun M.Sc
NIP: 131 875 445
i
ABSTRAK
Monitoring reservoir panas bumi merupakan hal yang harus dilakukan dalam
kegiatan eksploitasi panas bumi. Monitoring reservoir memberikan input data
berupa penurunan level reservoir dan efektivitas dari reinjeksi air ke dalam
reservoir sehingga meminimalisir terjadinya anomali geologi seperti erupsi
hidrothermal.
Salah satu kegiatan monitoring reservoir adalah dengan menggunakan metode
gravitasi. Perubahan yang terjadi dalam reservoir dapat diketahui dari data yang
dihasilkan oleh gravimeter dan selanjutnya dapat diketahui seberapa besar
penurunan level reservoir melalui pendekatan dengan metode-metode perhitungan
untuk metode gravitasi.
Pada tugas akhir ini, pendekatan yang dilakukan adalah dengan menggunakan
metode finite horizontal slab. Reservoir dimodelkan berbentuk persegi panjang.
Besar level penurunan reservoir didefinisikan sendiri, sehingga sebagai hasil
akhirnya akan diketahui berapa besar level penurunan reservoir (milimeter)
dibandingkan terhadap nilai percepatan gravitasinya (µgal).
Kata Kunci : Newton, Gravitasi, Reservoir, Monitoring
ii
ABSTRACT
Geothermal reservoir monitoring should be done in geothermal exploitation
activity. Reservoir monitoring gives input data about decreasing reservoir level
and the effectivity of water reinjection into reservoir in order to minimize geology
anomaly like hydrothermal eruption.
One of reservoir monitoring activity uses gravity method. The change in reservoir
activity can be known from the data that is resulted by gravimeter and we can
know the decreasing of reservoir level by approximation and counting methods
for gravitation method.
In this task, the approximation which is used is finite horizontal slab. Reservoir is
modelled in square form. The large of reservoir decreasing is definedby the writer,
so the last result can be known how many reservoir decreasing level (milimeter)
compared with gravitation acceleration value (µgal).
Keyword : Newton, Gravity, Reservoir, Monitoring
iii
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan pada Allah SWT. atas berkat rahmat dan
pertolongan-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan tugas akhir ini.
Penulis menyadari betul bahwa keberhasilan penulis dalam menyelesaikan tugas
akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, baik secara langsung maupun
tidak langsung. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Allah SWT, atas segala rahmat dan pertolongan-Nya penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Dr. Eng. Alamta Singarimbun M.Sc, sebagai dosen pembimbing, atas
bimbingan serta arahannya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan
ini.
3. Orang tua penulis, Ayahanda Dedi Tarsujana, Ibunda Dedeh Amelia dan
Nenek Engkar Kartini yang telah banyak berkorban demi penulis baik
moril maupun marteril dan memberikan arahan, nasehat, semangat dan
do’a yang tidak ada putusnya.
4. Keluarga penulis, keluarga Um Dadang, Uu Iceu, Bi Elis, Mang Arif, Uu
Dadah, Uu Kiah yang selalu memberi do’a dan dorongan semangat,
terutama Um Dadang yang menjadi tempat bertukar pikiran, tempat
meminta saran, dan menjadi orang tua penulis selama di Bandung.
5. Keluarga Nini Ii, Bi Enung dan keluarga Nini Yaya, Bi Eva, Bi Evi, Bi
Leni dan Bi Deti, dan juga Bi Cicih semua keluarga di Cantigi, yang
iv
selalu memberi do’a dan semangat untuk penulis dalam melaksanakan
studi.
6. Keluarga di Cibungkul, Keluarga besar Alm. Mama Djumanta, Keluarga
Almh. Emih Adah, dan juga De Lia & Suami, Neng Elma, serta si Bulok
Fajar yang selalu memberi hiburan ketika penulis pulang ke kampung
halaman.
7. Almh. Iyay Nina, Alm Aki Ujang dan Alm. Aki Iwa yang selalu ada di
hati penulis, semoga Allah memberikan penerangan di alam kuburnya dan
menggolongkan beliau-beliau sebagai penduduk surga kelak.
8. Lia Alimatul Aliyah, yang selalu memberi semangat, do’a, dan tempat
berbagi cerita, terima kasih untuk semuanya Li... ☺.
9. Staf Dosen Fisika ITB, terutama Bapak Umar Fauzi dan Ibu Neny
Kurniasih, sebagai dosen wali penulis pada tingkat I dan II-III.
10. Teman-teman Fisika ITB 2005, atas kekompakannya dan
persahabatannya, semoga tak akan lekang dimakan zaman.
11. Travelling “crazy” group Fi ’05, Adjeng Gantenk Racun, Adi Is-Want-To,
Adi Pras, Nurdin Dodol Garut, Thomas Atom, Eki Rijek, Mang Oding,
Taufik Sotoy, next trip to Bali,OK Bro!
12. Teman-teman di Lab Fisbum, Mas Imran, Kang Adit, Bu Ike, Pak Kardi,
Kang Danu, terutama Mas Imran yang telah banyak memberi masukan
mengenai tugas akhir penulis.
v
13. Staf Tata Usaha Fisika ITB, terutama Pak Yeye yang selalu membantu
segala keperluan penulis, semoga Allah selalu mengkaruniai kesehatan
pada beliau, amiiin.
14. Teman-teman di KMT ITB (Keluarga Mahasiswa Tasikmalaya ITB),
Ochal, Ecep, A Heri, A Gungun, dan semua anggota KMT yang tidak bisa
penulis sebutkan semuanya, atas kekeluargaannya.
15. Staf Guru SMAN 2 Tasikmalaya, SMAN 6 Tasikmalaya, SMPN 13
Tasikmalaya, SDN Cibungkul dan TK Kartini Cisayong, karena jasa-jasa
beliau-beliau inilah penulis dapat bersekolah dan lulus dari kampus ITB.
16. Teman-teman alumni SMAN 2 Tasikmalaya 2-4 dan 3 IPA 6, Rizcky,
Sandi, Abok, Ade Ros, Asri, Nunung, dan teman-teman lain yang tidak
dapat penulis sebutkan satu persatu, kenangan SMA selalu teringat sampai
sekarang.
17. Teman-teman Harry’s College, Rizal Bos Ndut, Rizcky Om Prof, Pa Haji
Argi, Adya Kuya, Furi Uwi, Kang Keuyeup, dll. dan terutama Pa Harry
sebagai pembina yang telah banyak memberi perubahan pada pola belajar
penulis ketika SMA.
18. Teman-teman kosan KBB, Bos Fajar Patrick, Bang Dik Wisesa, Bang Gey
Nurlita, Bang Frank Sihalatua, dan Om Yudt.
19. Teman-teman kosan Cisitu Lama IX, Mahe, Jona, Yogi, Teguh, Fadli, Mas
Anto, Mas Wiro.
vi
Semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat dan dapat lebih disempurnakan
lagi dimasa yang akan datang. Sekali lagi terima kasih kepada semua pihak yang
telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Wassalam.
Bandung, September 2009
Penulis
vii
DAFTAR ISI ABSTRAK...............................................................................................................i
PRAKATA.............................................................................................................iii
DAFTAR ISI.........................................................................................................vii
DAFTAR GAMBAR............................................................................................ix
DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................x
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang dan Rumusan Masalah
1.1.1 Latar belakang...................................................................1
1.1.2 Rumusan masalah..............................................................3
1.2 Ruang Lingkup Kajian.......................................................................3
1.3 Tujuan Penulisan.................................................................................3
1.4 Anggapan Dasar..................................................................................4
1.5 Hipotesis................................................................................................5
1.6 Metode dan Teknik Pengumpulan Data............................................5
1.6.1 Metode....................................................................................5
1.6.2 Teknik pengumpulan data...................................................5
BAB II TEORI DASAR METODE GRAVITASI
2.1 Teori Gravitasi Newton.......................................................................6
2.1.1 Hukum Gravitasi Newton....................................................6
2.1.2 Potensial Gravitasi................................................................8
2.2 Metoda Gravitasi.................................................................................9
2.3 Koreksi-koreksi Metode Gravitasi...................................................12
1. Drift and Tidal Correction (Koreksi Kemuluran dan Pasang
Surut).........................................................................................12
2. Latitude Correction (Koreksi Lintang)......................................14
3. Free Air Correction (Koreksi Udara Bebas).............................16
viii
4. Bouger Slab Correction (Koreksi Bouger)................................16
5. Terrain Correction (Koreksi Topografi)....................................18
BAB III METODOLOGI
3.1 Metode Finite Horizontal Slab..........................................................19
BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISA HASIL MODEL RESERVOIR
4.1 Data dan Perhitungan Model Reservoir..........................................23
4.1.1 Data dan perhitungan.........................................................24
4.2 Analisis Data Model Reservoir.........................................................33
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan.........................................................................................38
5.2 Saran....................................................................................................38
DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................39
LAMPIRAN..........................................................................................................41
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gaya gravitasi antara dua buah benda..........................................................7
2.2 LaCoste Romberg Gravimeter....................................................................10
2.3 Model sederhana dari metode gravitasi......................................................11
2.4 Koreksi drift dan tidal................................................................................13
2.5 Mekanisme kerja gravimeter......................................................................14
2.6 Pengaruh bentuk bumi terhadap percepatan gravitasi................................15
2.7 Pengaruh rotasi bumi menyebabkan gaya sentrigal yang berpengaruh
terhadap percepatan gravitasi.......................................................................15
2.8 Perbedaan nilai pengukuran percepatan gravitasi pada permukaan bumi
dengan pengukuran pada ketinggian tertentu..............................................16
2.9 a). Kelebihan massa (di atas garis biru), b). Kelebihan massa dapat
diaproksimasi dengan garis lurus dari material permukaan dengan densitas
ρb..................................................................................................................17
3.1 Gambaran mengenai metode Semi Infinite Horizontal Slab (SIHS)..........20
3.2 Gambaran metode Finite Horizontal Slab (FHS).......................................20
x
DAFTAR LAMPIRAN
1. LAMPIRAN PROGRAM MONITORING RESERVOIR DENGAN
MENGGUNAKAN MATLAB..................................................................41
2. PERHITUNGAN DATA MENGGUNAKAN EXCEL............................52
3. GAMBARAN UNTUK KEADAAN AWAL...........................................53
4. GAMBARAN UNTUK KEADAAN SETELAH EKSPLOITASI..........54