Post on 05-Jan-2016
description
SN - Hidrogeologi => UNP 1
Eksplorasi Airtanah
SN - Hidrogeologi => UNP 2
Dasar dari metoda geofisika untuk eksplorasi airtanah:Memanfaatkan sifat fisik batuan/tanah dan air yang berada di dalam pori-pori atau rekahan Sifat fisik tersebut (untuk aiirtanah):
• Sifat meneruskan/menahan arus listrik resistivity (ρ): (ρ) < = mengandung airtanah; (ρ) << = mengandung airtanah dengan TDS tinggi
(asin/payau/tercemar?); (ρ) >> = bukan akuifer
SN - Hidrogeologi => UNP 3
Dasar dari metoda geofisika untuk eksplorasi airtanah:• Sifat meneruskan gelombang seismik (kerapatan/
kepadatannya) density (γ): (γ) >> padat = non akuifer; (γ) << berongga = mungkin akuifer
• Sifat radioaktif sinar gamma Sinar gamma alami >> batu lempung (mengandung
K)
SN - Hidrogeologi => UNP 4
Metoda Geolistrik Tahanan Jenis (resistivity)
Resistivity : 1.Wenner 2.Schlumberger3.Dipole-dipole4.Mess ala Masse
SN - Hidrogeologi => UNP 5
Metode Geolistrik Tahanan Jenis
SN - Hidrogeologi => UNP
6
Metode Geolistrik Tahanan Jenis : Werner
Konfigurasi Werner:•CP = PP = PC = a•C = elektrode arus•P = elektrode potensial•I = arus (ampere)•V = voltage (volt)
R = 2 π a ΔV / I
SN - Hidrogeologi => UNP
7
Metode Geolistrik Tahanan Jenis
Konfigurasi Schlumberger:•PP (tetap) = b•CC (berubah) = L•C = elektrode arus•P = elektrode potensial•I = arus (ampere)•V = voltage (volt)
R = π [{ AB/2)2 – (MN/2)2} /MN] ΔV / I
SN - Hidrogeologi => UNP 8
Pola arus di dalam tanah/ batuan (Susunan Schlumberger)
SN - Hidrogeologi => UNP 9
Kurva Sounding (Susunan Werner)
SN - Hidrogeologi => UNP
10
Pengukuran geolistrik resistivity bisa dipakai untuk menetahui (menduga) sebaran batuan (berdasarkan tahanan jenisnya) dalam arah :
• horisontal (electric profiling) peta, dan • pada arah vertikal (electrik sounding)
penampang
Peta hasil survey geolistrik resistivity : profile
SN - Hidrogeologi => UNP
11
Penampang hasil survey geolistrik resistivity : soundingg
SN - Hidrogeologi => UNP
12
SN - Hidrogeologi => UNP 13
Metoda Seismik Refraksi (imbas)
Berdasarkan pada Kecepatan gelombang bias (yang merepresentasikan rapat massa)
SN - Hidrogeologi => UNP 14
Pengukuran dengan metode seismik refraksi
SN - Hidrogeologi => UNP 15
Jejak gelombang seismik refraksi
SN - Hidrogeologi => UNP 16
Interpretasi data seismik refraksi (2 lapisan)
Pengukuran pada 2 lapisan batuan
SN - Hidrogeologi => UNP 17
SN - Hidrogeologi => UNP
18
Interpretasi data seismik refraksi (3 lapisan)
Beberapa model hasil pengukuran dengan seismik refraksi
SN - Hidrogeologi => UNP
19
SN - Hidrogeologi => UNP 20
Pemboran (Eksplorasi) Airtanah
SN - Hidrogeologi => UNP 21
Pemboran:Pemboran eksplorasi diperlukan untuk mendapatkan data geologi maupun parameter hidrogeologi yang ada di bawah permukaan tanahDengan didapatkannya data tersebut maka dapat dibuat penampang geologi lubang bor (geological bor hole log); sehingga jika pada satu cekungan dibuat beberapa lubang bor (dengan pola tertentu), dapat digambarkan kondisi hidrostratigrafi cekungan tersebut.
SN - Hidrogeologi => UNP 22
Pada sumur-sumur tersebut juga (da[at) dilakukan test akuifer (slug test, pumping test, flowing test, serta pemantauan m.a.t atau tekanan pisometrik).
Dari test tersebut bisa didapatkan nilai K, T, S, serta fluktuasi m.a.t. atau tekanan pisometriknya.
Jika bisa dibuat (mininal 3 lobang bor eksplorasi (dalam satu sistem cekungan airtanah yang sama) konfigurasi geologi 3 dimensi (3-D) (blok diagram/ fench diagram) dapat dibuat arah aliran airtanah dapat diduga dan dibuat modelnya
Diagram hidrostratigrafi bisa dibuat penentuan lokasi sumur produksi bisa lebig akurat
SN - Hidrogeologi => UNP 23
Pemboran (core sampling)
Salah satu kegiatan penting dalam eksplorasi airtanah adalah pemboran. Kegiatan pemboran (inti/ coring) dilakukan untuk memperoleh gambaran sebaran vertikal maupun horisontal (jika ada beberapa lobang bor) batuan (stratigrafi) sebaik mungkin.
SN - Hidrogeologi => UNP 24
Mesin Bor (drilling machine)
SN - Hidrogeologi => UNP 25
Pemboran Airtanah (direct circulation)
Selang air pembilas
Waterswivel
Pipa bor/ rod/ (kelly)
Mud pit
Fluida bor (mud)
Lubang bor
Anulus
Mata bor (bit)
Casing
Mesin bor
SN - Hidrogeologi => UNP 26
Pemboran Airtanah
Rig/ mast
Katrol
Wire rope/ seling
Mesin penggerak
Lubang bor
Mesin bor
SN - Hidrogeologi => UNP 27
Ada beberapa metode pemboran sumur produksi airtanah: Percussive drilling (cable tools )• bit dan pemberat dijatuhkan (bebas) dan diangkat dengan
string (kabel)• tidak ada core, hanya cuttings• cuttings hasil pemboran diangkat dengan bailer• hanya pada batuan yang kuat (tidak perlu casing)
SN - Hidrogeologi => UNP 28
Percussive drilling (down the hole)• bit/ piston digerakkan oleh udara tekan (dihasilkan oleh
kompressor) yang disalurkan melalui pipa• tidak ada core, hanya cuttings• cuttings terbawa keatas oleh udara
SN - Hidrogeologi => UNP 29
Rotary drilling• energi dan bit diantar dengan pipa yang diputar dari atas/
permukaan• bisa dapat core atau cuttings, tergantung jenis bit yang
dipakai• core/ core barrel diambil dengan menggunakan wire line• cuttings diangkut oleh fluida bor• ada 2 metode:
rotary table + kelly rotary spindle => langsung drill rod biasa (pipa)
30
Bit dan Bailer untuk alat Bor “tumbuk” (cable tools)
Bit (mata bor) untuk alat Bor “putar” (rotary table/ spindle)
SN - Hidrogeologi => UNP
SN - Hidrogeologi => UNP 31
Data yang diambil pada pemboran eksplorasi:Jenis batuan (litologi) : sampling – deskripsi – penamaan batuan !Ketebalan masing-masing lapisan log litologiHarga K masing-masing lapisan akuifer/non akuifer ?Muka airtanah statik dan piezometric levelSistem hidrogeologi (akuifer bebas / tertekan ?)Karakteristik sumur (p.test: K, T, S ?)Kualitas airtanah (sampling dan analisa kimia)Data log geofisika :
short dan long normal resistivity, natural gamma ray, kaliper,
32SN - Hidrogeologi => UNP
Contoh “cuttings”Rekaman kecepatan
pemboran
Log litologi (dari core dan cuttings
33
Metoda penampangan lobang bor (bore hole logging): Penampangan litologi :
• dari cuttings/ potongan batuan• dari inti bor/ core
Penampangan dimensi : • caliper: bisa membantu menentukan akuifer dan non
akuifer Penampangan geofisika:
• short dan long normal resistivity, • natural gamma ray, • netron
Penampangan Geofisika Lobang Bor
SN - Hidrogeologi => UNP
SN - Hidrogeologi => UNP 34
Konfigurasi elektrode dalam ‘resistivity logging’
35SN - Hidrogeologi => UNP
36
Caliper logging Natural gamma log Neutron log
SN - Hidrogeologi => UNP
SN - Hidrogeologi => UNP 37
Pembuatan penampang stratigrafi dari log bor litologi
1. Log bor (litologi) hasil koreksi 2. Penampang litologi/ diagram
pagar (fence diagram) 3. Hidrostratigrafi 4. Tentukan akuifer yang berpotensi
SN - Hidrogeologi => UNP 38
Desain dan Konstruksi Sumur Produksi
SN - Hidrogeologi => UNP 39
Sumur Produksi :ukuran (dimensi) sumur produksi :
• diameter lobang sumur• kedalaman sumur
konstruksi sumur produksi :• casing (pipa sumur + pipa naik)• cement grout semen (semen pelindung)• screen (saringan)• gravel pack (susunan kerikil)• lead/rubber packer (jika perlu)• pipe stabilizer
SN - Hidrogeologi => UNP 40
Sumur Produksi :pemilihan jenis dan ukuran bukaan screen :
• tergantung kualitas air• tergantung ukuran butiran akuifer
pemilihan ukuran gravel pack :• tergantung ukuran butiran akuifer• tergantung ukuran bukaan screen (3-6 mm)
Penentuan letak saringan pada sumur produksi
SN - Hidrogeologi => UNP 41
SN - Hidrogeologi => UNP 42
Konstruksi sumur airtanah
Bukaan dan panjang screen harus sesuai dengan ukuran butir akuifer
Butir halus
Butir kasar
Bukaan kecil
Bukaan besar
Pasir halus masuk ke screen kasar
SN - Hidrogeologi => UNP 43
Gravel pack (filter pack) mencegah masuknya pasir ke dalam pipa sumur
Gravel pack ~ 3 – 6 mm
SN - Hidrogeologi => UNP 44
Screen penurun tekanan air
SN - Hidrogeologi => UNP 45
SN - Hidrogeologi => UNP 46
Saringan dan susunan gravel pada sumur produksi
SN - Hidrogeologi => UNP 47
Tabel Kualitas Saringan
SN - Hidrogeologi => UNP
48
Tabel Kecepatan Aliran Air Melalui Saringan
SN - Hidrogeologi => UNP
49
Terimakasih & Selamat Belajar !!!
SN - Hidrogeologi => UNP 50
Hubungan Antara Ukuran Bukaan Saringan Dengan Ukuran Gravel
Distribusi ukuran butir pada akuifer yang berbeda
SN - Hidrogeologi => UNP 51
Ukuran bukaan screen dipengaruhi distribusi ukuran butir akuifer
SN - Hidrogeologi => UNP 52
Pemilihan ukuran gravel pack dipengaruhi oleh ukuran butir akuifer
SN - Hidrogeologi => UNP 53