APLIKASI HUKUM DARCY Dasar Teori
Henry Philibert Gaspard Darcy (10 Juni 1803 - 3 Januari 1858) adalah seorang insinyur Perancis yang memberikan kontribusi penting dalam beberapa t eori hidrolika. Dia dilahirkan di Dijon, Perancis. Meskipun ayahnya meninggal pada tahun 1817 ketika ia berusia 14, ibunya bisa meminjam uang untuk membayar biaya sekolahnya. Pada 1821 ia masuk di Ecole Polytechnique di Paris, dan dua tahun kemudian dipindahkan ke Ecole des Ponts et Chaussees Chaussees, yang akhirnya membawa dia bekerja pada Departemen jembatan dan jalan.. Pada tahun 1856 dia mempublikasikan mempublikasikan hasil percobaannya di laboratorium tentang aliran air melalui media berpori yaitu pasir . Hasil percobaan nya berupa hukum empiris yang disebut Hukum Darcy . Penemuan hukum ini sekaligus dapat dianggap sebagai kelahiran dari ilmu hidrologi .
Hukum Darcy : Jumlah volume fluida yang mengalir dalam suatu akuifer adalah hasil kali antar kecepatan dan luas penampang yang di aliri fluida tersebut .
Rumus umum : Q = v.A Rumus turunan : dh/dl = i Q = - K.A.hl/L Q = - K.Adh/dl V = Q/A = - K. dh/dl
Dimana : Q : debit aliran v : kecepatan Darcy atau specific discharge K : konduktivitas hidrolik ( ketetapan ) I : landaian hidrolik A : luas penampang
Penerapan Hukum Darcy dalam CBM ( Coal Bed Methana ) PERMEABILITAS
Permeabilitas merupakan besaran yang digunakan untuk menunjukkan seberapa besar kemampuan suatu batuan untuk mengalirkan fluida yang terkandung didalamnya. Permeabilitas merupakan property suatu batuan berpori dan merupakan besaran yang menunjukkan kapasitas medium dalam mengalirkan fluida. Sebuah aliran dikatakan dalam kondisi 1 fasa jika? S ebuah aliran dikatakan dalam kondisi multifasa jika? a. Aliran dalam kondisi satu fasa. 1) Jika hanya ada satu fluida yang mengalir dalam medium. 2) Saturasi fluida yang mengalir dalam medium tersebut bernilai 1. 3) Permeabilitas ini disebut permeabilitas absolut. b. Aliran dalam kondisi multifasa. 1) Jika terdapat lebih dari satu fluida yang mengalir dalam medium. 2) Permeabilitas ini disebut permeabilitas relatif.
Dengan cara apa saja data permeabilitas dapat diperoleh? a. Dengan menggunakan hukum Darcy yang data – datanya diperoleh dari analisis core di laboratorium. b. Dengan well-test analysis (flow testing). c. Dengan mengukur aliran kedalam sumur pada logging produksi. d. Dengan cara log data menggunakan Magnetic Resonance Imaging (MRI) yang dikalibrasi melalui analisis core
Mengapa permeabilitas perlu untuk diketahui? a. Menentukan kuantitas fluida yang dapat diproduksikan. b. Menentukan potensi suatu lapisan batuan untuk dijadikan reservoir. c. Menentukan nilai ekonomis suatu reservoir. d. Menentukan lokasi lapisan yang ekonomis untuk dibor. e. Menentukan lokasi lapisan yang cocok untuk perforasi. f. Menentukan kekentalan lumpur yang baik agar tidak terjadi loss circulation. g. Menentukan komposisi lumpur yang baik untuk membuat mud cake pada dinding sumur. syarat-syarat apa saja yang harus dipenuhi agar persamaan darcy K=(Viskositas*Q*L)/(A*P) dapat berlaku? a. Viskositas konstan pada kondisi isothermal.
b. Distribusi kecepatan sama. c. Tidak adanya turbulensi. d. Viskositas yang konstan, distribusi kecepatan konstan, tidak adanya turbulensi, aliran laminer (viscous flow) menyebabkan tidak ada perubahan friksi. e. Tidak terjadi reaksi antara fluida yang mengalir dengan media yang dilaluinya.
Sebagaimana kita ketahui, cadangan batubara di Indonesia dan produksinya cukup menjanjikan, dimana Indonesia termasuk negara produsen batubara dunia. Seiring bertambahnya kebutuhan akan energi, baik untuk listrik dan transportasi, negara-negara berkembang seperti Indonesia juga membutuhkan suatu energi alternatif yang dapat terus dikembangkan. Kebutuhan akan energi untuk pembangkit listrik terus berkembang. Salah satu pembangkit listrik di dunia yang paling dominan adalah dari energi batubara. Bentuk CBM sama halnya dengan gas alam lainnya. Dapat dimanfaatkan rumah tangga, industri kecil, hingga industri besar. CBM biasanya didapati pada tambang batu bara nontradisional, yang posisinya di bawah tanah, di antara rekahan-rekahan batu bara. Untuk memproduksi CBM, lapisan batubara harus terairi dengan baik sampai pada titik dimana gas terdapat pada permukaan batubara. Gas tersebut akan teraliri melalui matriks dan pori, dan keluar melalui rekahan atau bukaan yang terdapat pada sumur. Air dalam lapisan batubara didapat dari adanya proses penggambutan dan pembatubaraan, atau dari masukan (recharge) air dalam outcrops dan akuifer. Air dalam lapisan tersebut dapat mencapai 90% dari jumlah air keseluruhan. Aliran air, dapat memperbaharui aktivitas bakteri, sehingga gas biogenik dapat berkembang hingga tahap akhir. Pada saat penimbunan maksimum, temperatur maksimum pada lapisan batubara mencapai 40-90°C, dimana kondisi ini sangat ideal untuk pembentukan bakteri metane. Me tane tersebut terbentuk setelah aliran air bawah tanah pada saat ini telah ada.
Apabila air tanah turun, tekanan pada reservoir turun, pada saat ini CBM bermigrasi menuju reservoir dari sumber lapisan batubara. Perulangan kejadian ini merupakan regenerasi dari gas biogenik. Kejadian ini dipicu oleh naiknya air tanah atau lapisan batubara yang tercuci oleh air. Hal tersebut yang memberikan indikasi bahwa CBM merupakan energi yang dapat terbaharui.
