BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pemanfaatan sumber daya air untuk berbagai keperluan di satu pihak terus meningkat dari tahun ke tahun, sebagai dampak pertumbuhan penduduk dan pengembangan aktivitasnya. Di lain pihak ketersediaan sumber daya air semakin terbatas bahkan cenderung semakin langka, terutama akibat penurunan kualitas lingkungan dan penurunan kualitas air akibat pencemaran. Secara umum sumberdaya air yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber air baku terdiri dari air permukaan seperti air sungai, danau, rawa, kolam dan lain-lain, air tanah, dan air olahan. Dalam kenyataa kenyataanny nnyaa masing masing-ma -masin sing g sumber sumberdaya daya air mempuny mempunyai ai nilai nilai kemanfa kemanfaata atan n utama utama yang berlainan. Air tanah sebagai salah satu sumber air baku paling banyak dimanfaatkan oleh penduduk, baik di desa maupun perkotaan untuk memenuhi kebutuhan air sehari-hari. Dibandingkan Dibandingkan dengan sumber sumber air yang lain, air tanah memiliki beberapa kelebihan diantaranya diantaranya mudah memperolehny memperolehnya, a,
umumnya umumnya
air
dalam
kondisi kondisi
baik
karena
telah mengalami mengalami
penyaringan oleh batuan pembawanya, dan sebarannya luas tergantung pelamparan akuifernya. Namun demikian pada beberapa daerah, akuifer dangkal akuifer bebas! yang dapat diekploitas diekploitasii dengan sumur gali tidak di"umpai di"umpai atau di"umpai sangat sangat terbatas terbatas sehingga sumur men"ad men"adii kering kering pada musim musim kemarau. kemarau. Dalam Dalam kondis kondisii demiki demikian an maka maka dilakuk dilakukan an
pembor pemboran an
sumur dalam hingga mencapai akuifer dalam akuifer tertekan! untuk mendapatkan air tanah tersebut. Dalam hal ekploitasi air tanah dengan sumur bor dalam, keadaanya men"adi lebih rumit dengan biaya yang "auh lebih mahal. Dibandingkan dengan pembuatan sumur gali. #eberapa kesulitan yang sering ter"adi pada pemboran tersebut diantaranya adalah batuan terlal terlalu u keras keras dan berupa berupa bongkah bongkah-bo -bongka ngkah h sehing sehingga ga berpot berpotens ensii ter"epi ter"epitny tnyaa alat alat pembor pemboran, an, adanya rongga di bawah permukaan tanah sehingga lumpur pemboran hilang
1
water water loose!, loose!, penyumbata penyumbatan n saringan saringan clogging! clogging! setelah setelah konstruksi konstruksi sehingga sehingga
aliran aliran
air
tanah dari akuifer ke dalam sumur terganggu, bocornya pipa sumur sehingga air permukaan masuk kedalam sumur dan lain-lain. Sehubungan dengan hal tersebut diatas, maka dalam pelaksanaan pembuatan sumur detail konstr konstruks uksii sumur sumur
yang baik baik men"ad men"adii sangat sangat penti penting ng untuk untuk men"ag men"agaa keberla keberlangs ngsunga ungan n
pemanfaatan sumur yang bersangkutan. Pengetahuan dasar tentang pelaksanaan pemboran air tanah sangatlah penting, maka dari itu dengan mengetahui tahapan-tahapan pemboran air tanah sangatlah membantu.
1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang diatas, dapat dibuat rumusan masalah sebagai berikut$ %. #agaimana #agaimana tahapan tahapan Pemboran Pemboran Air Air &ana &anah h dari awal awal hingga hingga akhir' akhir'
1.3 Tujuan Penulsan &u"uan &u"uan penulisan penulisan makalah makalah ini adalah untuk men"elaskan men"elaskan tahapan-taha tahapan-tahapan pan pemboran pemboran air tanah dari awal hingga akhir.
2
BAB II PEMBAHA!AN 2.1 Pengertan Ar Tanah Air Air tanah tanah adal adalah ah air air yang yang bera berada da di bawa bawah h perm permuka ukaan an tanah tanah didal didalam am mint mintaka akatt "enuh(saturation "enuh(saturation Zone) dengan tekanan hidrostatis sama atau lebih besar dari tekanan atmosfer. (ondisi air tanah dipengaruhi oleh iklim, kondisi geologi, geomorfologi dan penutup lahan serta aktivitas manusia. (ondisi air tanah dapat diketahui dari kondisi akuifer. Akuifer adalah suatu lapisan batuan atau formasi geologi yang mempunyai struktur yang memungkinkan air untuk masuk dan bergerak melaluinya dalam kondisi normal &ood, &ood, %)*+! enurut Suharyadi sebagian air tanah berasal dari air permukaan yang meresap masuk kedalam tanah dan membentuk suatu siklus hidrologi. Air tanah ground ground water ! air yang terdapat pada suatu lapisan batuan yang menyimpan dan meloloskan air yang disebut akuifer. Air tanah dapat dibedakan kedalam dua "enis yaitu air tanah bebas dan air tanah dalam. #akri, ++!. Selain itu dikenal pula air tanah magnetik /ulkanik! yang mempunyai kedalaman sekitar -0 kilometer, air kosmik yang berasal dari meteorit, serta fosil atau connate yakni air yang terper terperangk angkap ap dalam dalam suatu suatu cekunga cekungan n dimana dimana proses proses ter"ad ter"adiny inyaa bersam bersamaan aan dengan dengan proses proses ter"adinya proses sedimenasi yang berlangsung secara alami dalam waktu pembentukan yang cukup lama. Air tanah merupakan salah satu komponen dari suatu sistem peredaran air di alam yang disebut siklus hidrologi. Siklus hidrologi sendiri adalah suatu proses sikulasi dan perubahan bentuk dari air dialam yang berlangsung secara terus menerus, baik air yang berada di laut, di atmosfer maupun yang berada di daratan. Proses sirkulasi air di alam dan komponen-komponen yang berpengaruh didalamnya merupakan suatu proses ber"alan secara alami dan berkesinambungan. 1ap air dari permukaan tanah danau, laut, sungai, kolam! dan transpirasi tumbuhan akan bergerak naik ke atmosfer oleh proses pendinginan dan kondensasi men"adi awan dan embun yang kemudian pada kondisi meteorologi tertentu ter"adi proses presipitasi berupa hu"an.Sebagian air hu"an menguap kembali sebelu sebelum m mencap mencapai ai permuk permukaan aan tanah tanah dan sebagi sebagian an lainny lainnyaa tertah tertahan an oleh oleh tumbuh tumbuhan an sebagai sebagai intersepsi. Air hu"an yang "atuh dipermukaan tanah akan meresap ke dalam tanah2batuan sebagai infiltrasi dan perkolasi yang kemudian tersimpan sebagai air tanah atau sebagai aliran bawah permukaan. 3leh berbagai proses geologi ge ologi tertentu air tanah tan ah atau aliran bawah b awah permukaan tanah tersebut dapat muncul ke permukaan dalam bentuk rembesan ataupun sebagai mata air.
3
Sebagian air hu"an yang tidak meresap ke dalam tanah2batuan men"adi air limpasan yang selan"utnya mengisi danau, sungai, laut dan tubuh air permukaan lainnya. Sedangkan sebagian air yang berada di dalam tanah pada bagian atas maupun tubuh air permukaan dan tumbuhan akan menguap kembali sebagai evapotraspirasi. Pada proses sirkulasi air tersebut, volume air tanah di dalam 4ona penyimpanan akan selalu berubah, karena ter"adinya proses pengikisan kembali recharge) dan pengeluaran kembali (discharge). Pengisian kembali air tanah berasal dari peresapan air hu"an, tubuh air permukaan dan disamping itu dikenal pula pengisian air tanah secara buatan. #esar volume pengisian kembali akan tergantung pada luasan daerah pengisian. Pengeluaran kembali ter"adi apabila air tanah mengalir keluar dari 4ona penyimpanan seperti rembesan, mata air, dan pemompaan air tanah. Pemompaan atau pemanfaatan air tanah untuk berbagai keperluan baik keperluan rumah tangga, industri, pertanian, perikanan dan lainlainnya men"adi sangat penting oleh karena itu pemenuhan kebutuhan dari sumber air permukaan sifatnya masih relatif terbatas. Namun hingga saat ini air tanah untuk keperluan rumah tangga masih lebih besar dibanding pemakai air lainnya.
2.2 Peralatan "an #ungs %. esin bor esin bor merupakan komponen yang digerakkan oleh kompressor sebagai sumber energi pada saat pemboran dilaksanakan. esin bor berfungsi sebagai penggerak pipa kemudian di transfer ke mata bor, mesin bor "uga berfungsi sebagai tempat melekatnya pipa pada bagian atas pipa. #eberapa hal penting yang harus diperhatikan dan dipertimbangkan dalam pemilihan mesin bor yang digunakan, diantaranya meliputi$
&ipe2 model mesin bor Diameter lubang Sliding stroke #erat mesin bor Power unit (emampuan rotasi2 tumbuk per satuan waktu Hoisting capacity kapasitas! Dimensi pan"ang 5 lebar 5 tinggi! 4
. Pompa atau kompresor (ompressor merupakan serangkaian alat yang berfungsi sebagai sunber energi
untuk
menggerakkan mesin bor sehinga terlaksananya pemboran. Pada tahap pemboran lumpur dan kompresor berfungsi sebagai sumber tenaga untuk mensirkulasikan fluida bor. 6ika fluida bor yang digunakan adalah lumpur, maka sebagai sumber tenaga adalah pompa lumpur, dan "ika fluida bor yang digunakan adalah udara maka sumber tenaganya adalah kompresor #eberapa hal penting yang perlu diperhatikan pada pompa diantaranya adalah$ %. . 3. 7. 0. 6. 7.
&ipe acting piston Diameter piston Power Dimensi #erat /olume2 pressure Working pressure
Adapun hal 8 hal yang penting diperhatikan pada kompresor adalah$ %. &ekanan udara yang dihasilkan . /olume udara yang dihasilkan per satuan waktu. . Stang bor Stang bor merupakan pipa yang terbuat dari ba"a, dimana bagian pipa u"ung 8 u"ungnya terdapat ulir, dimana fungsinya sebagai penghubung antara dua buah stang bor. Dalam kegiatan pemboran, stang bor berfungsi sebagai$ %. enstranmisikan putaran, tekanan, dan tumbukan yang dihasilkan oleh mesin bor menu"u mata bor. . "alan keluar 8 masuknya fluida bor. Pan"ang stang bor yang umum digunakan dalam operasi pemboran adalah %+ ft m! dan + ft )m!, tetapi hal ini bisa berubah tergantung dengan tu"uan dan efisiensi pemboran. (riteria yang harus diperhatiakan dalam pemilihan ukuran, meliputi$ a. &u"uan pemboran 5
b. c. d. e.
(edalaman pemboran (ekerasan batuan etode sirkulasi fluida Diameter lubang bor
Adapun rangkaian stang bor yang digunakan dalam operasi pemboran tergantung dari mekanisme pemboran yang diterapkan. 9angkaian Stang #or pada esin #or Putar. 9angkaian stang bor pada pemboran putar hampir semuanya sama seperti pada penyambungan pipa air. Stang bor yang dipakai pada pemboran mempuyai banyak ukuran, hal ini berkaitan dengan diameter luar, diameter dalam , "enis ulir dan sebagainya. Setiap pabrik biasanya memiliki klasifikasi yang berbeda. 7. Pipa casing Didalam operasi pemboran pipa casing berfungsi untuk men"aga lubang bor dari colaps keruntuhan! dan peralatan pemboran lain dari gangguan 8 gangguan. 0. ata bor (Bit) ata bor merupakan salah satu komponen dalam pemboran yang digunakan khususnya sebagai alat
pembuat
lubang
(hole
aking
tool).
! enis2
tipe
dari
bit
mata
bor!
:. 9oller ;one #it 6enis mata bor ini pertama kali diperkenalkan pada dunia perminyakan adalah tahun %)+). (emudian secara berangsur-angsur pemakaian "enis mata bor ini semakin meningkat, terutama sekali untuk membor lapisan formasi yang keras. Pada tahun %)+ diperkenalkan
1.
T$%&'%ne (Dua )eru*ut+ , Mlle" -nl.
6
&erbuat dari ba"a yang di-mill giling!, penggunaan mata bor "enis ini sangat terbatas hanya untuk batuan formasi yang lunak. 6enis ini memiliki mata bor yang dipasang se"a"ar dan berputar seperti roda didalam lubang sumur ketika bit berputar, karena itu bit ini penggunaannya sangat terbatas hanya untuk lapisan batuan formasi yang relatif lunak.
2.
Three&'%ne (Tga )eru*ut+ , Mlle" atau Tungsten 'ar/"e Insert.
>ambar .%.%$ &hree ;one #it #it "enis ini paling banyak digunakan, terbuat dari milled ataupun dari tungsten carbide insert.1ntuk bit "enis ini yang berbahan dasar milled dan digunakan untuk membor formasi yang relatif keras maka dibuat dengan proses khusus d an pemanasan heat treating!. Sedang yang menggunakan bahan dasar tungsten carbide insert dibuat dari tungsten carbide yang kemudian ditekan dalam mesin yang mempunyai lubang berbentuk cone kerucut!. #it "enis ini "uga dirancang untuk formasi lunak, sedang dan keras. 6ika dibandingkan dengan steel-tooth bit, maka tungsten carbide insert bit mempunyai daya tahan dan kemampuan yang lebih baik dalam membor sumur minyak. Salah satu inovasi dari tungsten carbide insert bit adalah adanya perubahan pada sealed bearing yang memungkinkan untuk berputar hingga %*+ rpm, bandingkan dengan kemampuan rotasi yang lama yang hanya 7 rpm? 1ntuk membor formasi yang lunak digunakan tungsten carbide yang bergigi pan"ang dan u"ungnya berbentuk pahat chisel-shape end!, sedangkan untuk formasi yang lebih keras 7
digunakan tungsten carbide yang bergigi pendek dan u"ungnya berbentuk hemispherical biasanya disebut button bit!.
II. #%ur&'%ne (em0at keru*ut+ Saat ini, mata bor "enis four-cone hanya dibuat dari milled toohtbit dan biasanya digunakan untuk membor lubang berukuran besar lebar!. Seperti lubang dengan diameter @ inch @@+,7 mm! atau bahkan yang lebih lebar.
II. Dam%n" Bt
>ambar .%.$ Diamond #it #it ini adalah bit yang paling mahal harganya karena memasang butir-butir intan sebagai pengeruk pada matrik besi atau carbide dan tidak memiliki bagian yang bergerak. ata bor ini digunakan untuk formasi yang keras dan abrasive yang tidak dapat lagi dilakukan oleh rock bit. Dan diamond bit ini digunakan ketika rate pengeboran sebelumnya kurang dari %+ ft per "am. Namun, diamond bit "uga umum digunakan untuk coring dimana menghasilkan core yang lebih baik terutama pada formasi limestone, dolomite dan sandstone yang keras. alaupun memiliki harga yang sangat mahal, diamond bit tetap masih memiliki keunggulan dari segi ekonomis dan masih menguntungkan. ata bor ini memiliki daya tahan yang paling lama dari mata bor yang lain, maka memberikan keuntungan lebih pada operasi drilling. :a memerlukan round trip yang lebih sedikit footage lebih besar! untuk penggantian mata bor dan mampu membor lubang sumur lebih banyak. 1ntuk men"aga agar mata bor ini tetap bisa digunakan secara maksimum, maka lubang bor harus betul-betul bersih dari "unk. Salah satu kelemahan disamping harganya yang mahal, mata bor ini "uga memiliki 93P yang kecil. Sebab dipilihnya intan sebagai mata bor karena intan dikenal sebagai mineral yang paling keras memiliki nilai %+ dalan klasifikasi kekerasan mineral ohs!. Disamping itu konduktifitas
8
thermal dari intan "uga paling tinggi daripada mineral lain yang memungkinkan untuk menghilangkan panas yang timbul dengan cepat. 1kuran intan yang digunakan sebagai mata bor berbeda untuk masing-masing batuan. 1kuran yang lebih besar digunakan untuk membor batuan lunak, karena pada batuan ini mata bor lebih mudah untuk penetrasi. Sedangkan untuk b atuan yang lebih keras digunakan intan yang berukuran kecil karena keterbatasan penetrasi pada batuan. 1ntuk diamond bit yang digunakan untuk keperluan coring, di bagian tengahnya memiliki lubang dengan ukuran berdasarkan ukuran coring yang akan diambil.
III. P%l*rstallne Dam%n" '%m0a*t (PD'+
>ambar .%.$ PD; #it
#it 6enis mata bor ini merupakan pengembangan generasi baru! dari "enis drag bit atau fishtail. Drag bit fish tail! itu sendiri adalah "enis mata bor yang mempunyai pisau pemotong yang mirip ekor ikan, dan tidak memiliki bagian yang bergerak. Pemboran dilakukan dengan cara mengeruk dan bergantung dari beban, putaran serta kekuatan dari pisau pemotongnya. Pisau pemotong ini bisa ber"umlah , atau 7 dan terbuat dari alloy steel yang umumnya diperkuat oleh tungsten carbide. (euntungan "enis drag bit$ B
93P yang tinggi
B
1mur yang pan"ang dalam formasi soft
9
(erugiannya$ B
emberikan torCue yang tinggi
B
;enderung membuat lubang yang berbelok
B
Pada formasi shale sering ter"adi balling dilapisi padatan! #eberapa "enis drag bit yang digunakan pada pemboran berarah adalah$
1.
Ba"ger /t aitu bit yang salah satu no44le-nya lebih besar dari yang lain, dan umumnya digunakan pada formasi lunak. Pada saat pembelokan, drill string tidak diputar hingga memberikan semburan lumpur yang tidak merata dan mengakibatkan lubang membelok ke arah ukuran no44le dengan tekanan "et yang lebih keras.
2.
!0u" /t #it berbentuk ba"i, tanpa roller dan punya satu no44le. #it ini dioperasikan dengan memberikan tekanan tinggi pada mud hingga menimbulkan tenaga "et ditambah dengan tenaga tumbukan. Setelah lubang dibelokkan sedalam %0-+ meter dari lubang awal, barulah diganti dengan bit semula. Spud bit hanya digunakan pada formasi lunak sand dan shale yang lunak E medium!
3.
et Dele*t%r Bt #it yang memiliki u"ung penyemprot yang besar yang dapat mengarahkan fluida pemboran ke satu arah (embali ke PD; bit, "enis ini didesain untuk menghancurkan formasi batuan dengan tenaga shear bukan dengan tenaga kompresi hingga berat dari bit yang digunakan akan semakin berkurang hingga beban yang diterima oleh rig dan drill string "uga berkurang. PD; bit "uga dikenal dengan FS&9A&APAG #:&H #it ini memiliki banyak "umlah elemen pemotong drill blank!. Drill blank dibua& dengan membengkokkan selapis PD; buatan manusia pada bagian tungsten carbide pada tekanan tinggi dan temperatur tinggi. Proses ini menghasilkan kekerasan mata bor dan ketahanan yang cukup tinggi ketika dipakai.
10
>ambar .%.7$ &hree ;one #it
Secara singkat three-cone bit terdiri dari tiga buah kerucut yang berukuran sama dan tiga buah kaki yang identik. &iap kerucut cone! terletak diatas bearing. (etiga kaki tersebut dilas dan membentuk bagian silinder cylindrical section! yang diberikan ulir untuk dihubungkan dengan drill string. &iap kaki memiliki lubang no44le! yang akan mengalirkan lumpur pemboran bertekanan tinggi yang berguna untuk pembersihan lubang. Iaktor yang mempengaruhi pembuatan roller bit meliputi tipe dan kekerasan dari formasi serta ukuran lubang yang akan dibor. (ekerasan formasi akan menentukan sekali terhadap pemilihan tipe dan bahan dari material yang digunakan sebagai cutting elements pada mata bor.
@. "ig "ig merupakan suatu menara, menara tersebut berdiri sesuai dengan kemiringan yang di inginkan saat melaksanakan pemboran. "ig berfungsi untuk men"aga kestabilan lubang bor saat pemboran supaya koordinat yang di tu"u didapatkan, rig "uga berfungsi sebagai sarana dalam memasukkan pipa saat pemboran, tempat mesin bor dan tempat peker"a saat kegiatan pemboran dilaksanakan.
11
2.3 Taha0an Pem/%ran Ar Tanah &ahapan pemboran air tanah meliputi$ %. &ahap perencanaan lokasi . &ahap persiapan . &ahap pemboran awal pilot hole! 7. &ahap electrical loging 0. &ahap pembesaran lubang bor reaming hole! @. &ahap konstruksi sumur J. &ahap konstruksi pipa casing dan saringan screen! *. &ahap penyetoran kerikil pembalut gravel pack! ). &ahap pencucian dan pembersihan well development! %+. &ahap u"i pemompaan pumping test! %%. &ahap finishing
2.3.1. Taha0 Peren*anaan L%kas Awal dari peker"aan pemboran air tanah adalah perencanaan lokasi pemboran. Pada perencanaan Kokasi dilakukan eksplorasi air tanah yang didasarkan kepada$ %! ! ! 7! 0!
Penyebaran Air &anah. Sifat #atuan terhadap Air &anah. (arakteristik Akuifer. Sifat fisik listrik! #atuan. Penerapan >eofisika dalam Lksplorasi air tanah.
2.3.1.1 Pene/aran Ar Tanah Pada dasarnya potensi air tanah sangat tergantung dari kondisi geologi terutama yang berkaitan
dengan
konfigurasi
akuifer,
struktur geologi,
geomorfologi dan curah hu"an. Dari "enis dan sebaran batuan berikut struktur geologi dapat diketahui "enis dan sebaran akuifer yang ada walaupun demikian tidak semua batuan berfungsi sebagai akuifer. Pada 4ona tidak "enuh air berpori-pori terisi oleh air dan sebagian lagi terisi sebagai air tanah. Air yang terdapat pada 4ona ini tidak termasuk dalam klasifikasi air tanah. Sebaliknya pada 4ona "enuh air semua pori-pori terisi oleh air dan air yang berada pada 4ona inilah yang disebut sebagai air tanah. #atas
12
kedua 4ona tersebut adalah suatu bidang yang disebut sebagai muka air tanah (water ta#el). (eterpadatan air tanah pada suatu daerah ditentukan oleh beberapa faktor yaitu iklim2musim banyak hu"an dan evapotraspirasi! a.
(ondisi Penutup Kahan $and %o&er !
b.
(ondisi >eomorfologi
c.
(ondisi >eologi
d.
Aktivitas anusia Sebagian besar air tanah berasal dari air hu"an yang meresap masuk kedalam tanah, air tanah tersebut disebut air meteorik. Selain air meteoric ada air lain yaitu air !u&enileWater y ang dapat diklasifikasikan menurut asalnya yaitu agnetic water' &olkanik water yang biasanya panas atau hangat dan mempunyai kandungan sukfur yang tinggi dancosic berasal dari ruang angkasa bersama dengan meteorit. "eu&enate water adalah air yang berasal dari proses geologi seperti kompaksi, metamorfosa dan sedimenasi ada dua "enis yaitu etaor* water dan %onnate water. %onnate water adalah air yang terperangkap dalam endapan sewaktu ter"adi proses pengendapan air biasanya payau sampai asin!, Suyono, %))0!.
2.3.1.2.
!at Batuan Terha"a0 Ar Tanah enurut (russeman #akri, ++! ditin"au dari sifat dan prilaku
batuan terhadap air tanah terutama sifat fisik, struktur dan tekstur maka batuan dapat dibedakan kedalam 7 empat! macam $ a.
Akuifer adalah lapisan batuan yang mempunyai susunan sedemikian rupa sehingga dapat meyimpan dan mengalirkan air tanah yang cukup berarti seperti batu pasir, dan batugamping
b.
Akuiklud adalah lapisan batuan yang dapat meyimpan air akan tetapi tidak dapat mengalirkan air tanah dalam "umlah yang cukup berarti seperti lempung, shale, tuf halus 13
c.
Akuitar adalah lapisan batuan yang dapat menyimpan air tetapi hanya dapat mengalirkan air tanah dalam "umlah yang sangat terbatas seperti basal scoria, serpih, napal, dan batulempung
d.
Akuiflug adalah lapisan batuan yang tidak dapat menyimpan dan mengalirkan air tanah seperti batuan beku dan batuan metamorf dan kalaupun ada air pada lapisan batuan tersebut hanya terdapat pada kekar atau rekahan batuan sa"a. Apabila ditin"au dari sifat dan stratigrafi batuan di alam maka lapisan akuifer dapat dibedakan, antara lain $
a.
+ncon*ined akui*er Akuifer bebas! adalah suatu akuifer dimana muka air tanah merupakan bidang batas sebelah atas dari 4ona "enuh air. Air tanah yang terdapat pada lapisan akuifer ini disebut air tanah tidak tertekan dimana muka air tanahnya disebut muka air tanah pheartik
b.
%on*ined akui*er akuifer tertekan! adalah suatu akuifer dimana air tanahnya terletak dibawah lapisan kedap air dan mempunyai tekanan lebih besar dari pada tekanan atmosfer. Air tanah ini dibatasi oleh lapisan kedap air pada bagian atas maupun bagian bawahnya. uka air tanah artesis oleh karena dilakukan pemboran maka muka air tanah akan bergerak naik ke atas mendekati permukaan tanah atau memancar sampai pada keadaan tertentu.
c.
$eakage akui*er semi confined akuifer! adalah suatu lapisan akuifer dimana air tanahnya terletak pada suatu lapisan yang bersifat setengah kedap air dan posisi batuan akuifernya terletak antara akuifer bebas dan akuifer tertekan
d.
,erced a-ui*er akuifer menggantung! adalah akuifer dimana massa air tanahnya terpisah dari air tanah induk oleh lapisan yang relatife kedap air yang tidak begitu luas dan terletak pada 4ona tidak "enuh air.
2.3.1.3.
)arakterstk Ar Tanah Sifat dan karakteristik akuifer memegang peranan penting dalam hal
keterpadatan serta dalam upaya untuk memanfaatkan sumberdaya air tanah tersebut . sifat dan karakteristik akuifer sebagai berikut$ 1.
Porositas
14
Porositas merupakan semua lubang yang tidak terbatas ukurannya pada suatu massa batuan yang kemungkinannya bisa terisi oleh air. #esaran porositas dinyatakan sebagai rasio atau perbandingan antara seluruh lubang pori-pori batuan! dengan isi total batuan dalam persen. (apasitas lapisan pembawa air untuk menyimpan air tanah ditentukan oleh porositas batuannya. Sedangkan besarnya pori-pori batuan tergantung dari ukuran bentuk dan susunan fragmen batuan serta tingkat pelarutan maupun retakan batuan. 2.
Konduktifitas Hidrolik
(onduktifitas Midrolik disebut "uga sebagai permeabilitas (&2D! adalah besarnya aliran air yang dapat disalurkan melewati satu satuan penampang akuifer tegak lurus terhadap arah aliran air dalam satu satuan landaian hidrolika. Dalam ilmu teknik terapan permeabilitas adalah merupakan unit kecepatan dari kemampuan lapisan batuan untuk meloloskan air. Dengan kata lain bahwa permeabilitas adalah parameter hidrolika yang menyatakan ukuran "umlah air yang dapat diteruskan oleh media porous persatuan luas penampang. (onduktivitas hidrolika dipengaruhi oleh porositas, ukuran butir dan distribusinya. Satuannya dinyatakan dalam cm2detik atau m2hari. 3.
Koefisien keterusan (Transmisivity = T)
ransisi&ity adalah banyak air yang dapat mengalir melalui suatu lubang vertikal akuifernya dan selebar satu unit pan"ang dengan landaian hidrolika satu unit dimana satuannya adalah m2"am atau m2hari. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut & (. D. pemompaan air tanah dari akuifer yang mempunyai nilai & besar menyebabkan sifat depresi air tanah dangkal tetapi rediusnya luas sedangkan sebaliknya apabila & kecil maka depresi air tanah relative lebih dalam namun radiusnya sempit. 4.
Koofisien Daya Siman !ir (storativity = S = " s#!.D)
Storati&ity adalah volum air yang dapat disimpan atau dapat dilepaskan oleh suatu akuifer setiap satu satuan luas akuifer pada satu satuan perubahan kedudukan muka air tanah atau bidang pie4ometrik. Nilai kisaran Storativity antara %+-0 %+-. nilai S pada akuifer bebas berbeda dengan nilai pada akuifer tertekan sedangkan pada leakage a-ui*er t idak mempunyai dimensi. Pada
15
akuifer bebas batasan hasil "enis (Speci*ic yield) sama dengan koefisien simpanan. $.
Hasil %enis
Masil "enis merupakan koefisien daya simpan air pada akuifer bebas yang mempunyai nilai berkisar anatara %+-% sampai dengan %+- dirumuskan sebagai $
a ! 4 !r Dimana a
&.
Porositas
Sy
Spesific yield
Sr
Specific retention
Kete'alan !kuifer
(etebalan akuifer merupakan "arak tegak lurus antara bidang yang men"adi batas atas dan bawah dari suatu lapisan batuan yang mengandung air tanah. (etebalan akuifer dapat ditentukan dari berbagai pengamatan geologi serta penelitian geofisika atau dengan kegiatan pengeboran.
2.3.1.5.
!at #sk (Lstrk+ Batuan
Aliran konduksi arus listrik didalam batuan2mineral digolongkan atas tiga macam yaitu konduksi dielektrik, konduksi elektrolik dan konduksi elektronik. (onduksi dielektrik ter"adi "ika batuan2mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik ter"adi polarisasi muatan saat bahan dialiri listrik!. (onduksi elektrolik ter"adi "ika batuan2mineral bersifat porous dan pori-pori tersebut terisi cairan-cairan elektrolik. Pada kondisi ini arus listrik dibawa oleh ion-ion elektronik ter"adi "ika batuan2mineral mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik dialirikan dalam batuan2mineral oleh elektron bebas Semester #reak, ++!. #erdasarkan harga resistiviti listriknya batuan2mineral digolongkan men"adi tiga yaitu $ (onduktor baik
$ %+-@ O p O m
(onduktor buruk
$ % O p O %+J m
:solator
$ p Q %+J m
2.3.1.6.
Penera0an 7e%ska "alam Eks0l%ras ar tanah 16
Dalam eksplorasi geofisika, metode geolistrik tahanan "enis merupakan metode geolistrik yang mempela"ari sifat resistivitas tahanan "enis! listrik dari lapisan batuan didalam bumi. Sebetulnya terdapat banyak metode eksplorasi geofisika yang menggunakan sifat tahanan sebagai media2alat untuk mempela"ari keadaan geologi bawah permukaan. Dalam metode 8metode geolistrik tahanan "enis dapat dibagi men"adi dua kelompok besar, yaitu$ /.
etode "esisti&itas apping etode ini merupakan metode resistivitas yang bertu"uan untuk mempela"ari variasi tahanan "enis lapisan bawah permukaan secara hori4ontal, oleh karena itu pada metode ini dipergunakan konfigurasi elektroda yang sama untuk semua titik pengamatan bumi. Setelah itu baru dibuat kontur isoresistivitasnya.
0.
etode "esisti&itas Sounding (drilling) etode
ini
"uga
biasa
dikenal
sebagai "esisti&itas
1rilling , "esisti&itas Pro#ing dan lain-lain. Mal ini ter"adi karena pada metode ini bertu"uan untuk mempela"ari variasi resistivitas batuan dibawah permukaan bumi secara vertical. Pada metode ini, pengukuran pada suatu titik sounding dilakukan dengan "alan mengubah-ubah "arak elektroda. Perubahan "arak elektroda ini tidak dilakukan secara sembarangan, tetapi mulai dari "arak elektroda kecil kemudian membesar secara grundal. 6arak elektroda ini sebanding dengan kedalaman lapisan batuan yang dapat diselidiki. Pada pengukuran sebenarnya,
pembesaran
"arak
elektroda
mungkin
dilakukan
"ika
mempunyai suatu alat geolistrik yang memadai. Dalam hal ini alat geolistrik tersebut harus dapat menghasilkan arus listrik yang cukup besar atau alat tersebut harus cukup sensitif dalam mendeteksi benda potensial yang kecil sekali. 3leh karena itu, alat geolistrik yang baik adalah alat yang dapat menghasilkan arus listrik cukup besar dan mempunyai sensitifitas yang cukup tinggi. Pengukuran dengan menggunakan metode resistivitas geolistrik! bertu"uan untuk memperoleh struktur resistivitas bumi. Struktur resistivitas
17
bumi adalah variasi harga resistivitas terhadap dari permukaan tanah Awaluddin, ++7!. a.
Pendekatan model pelapisan bumi #umi
dapat
dianggap
terdiri
dari
beberapa
lapisan
se"a"ar (hori2ontal layering)yang bersifat homogen isotropik untuk setiap lapisannya. Setiap lapisan strata! mempunyai nilai resistivitas p-m! dan ketebalan d-meter! tertentu. Struktur resistivitas dapat dikaitkan terhadap strukrtur geologi melalui suatu korelasi. Struktur geologi memberikan gambaran terhadap arah dan susunan serta "enis lapisan batuan. (orelasi antara struktur resistivitas terhadap struktur geologi membutuhkan informasi geologi pada daerah survey. (orelasi tersebut akan menghasilkan suatu
pengelompokan harga
resistivitas
batuan
terhadap
masing-masing
lapisan
serta
bentuk
strukturnya. 6adi struktur resistivitas memberikan kontribusi terhadap struktur geologi di suatu daerah secara lebih rinci, hal ini sangat bermanfaat "ika informasi2data geologi dari daerah survei sangat minim. b.
Akuisasi data di lapangan (ualitas hasil penyelidikan metode geolistrik sangat bergantung terhadap keakuratan dan kebenaran data lapangan yang diambil melalui suatu pengukuran dengan menggunakan peralatan tertentu. (eakuratan dan kebenaran data resistivitas adalah pencerminan terhadap besarnya simpanan dari nilai resistivitas semu yang diukur terhadap kondisi dan bentuk pelapisan bumi sebenarnya.
c.
Penerapan metode geolistrik (eberhasilan penerapan metode ini bergantung kepada besarnya kontras resistivitas dari sistem yang akan dipela"ari atau dengan kata lain berapa besar variasi resistivitas yang akan diukur dari obyek atau tu"uan peker"aannya. Penerapan utama terhadap metode resistivitas yang telah berhasil $
%!
1ntuk memperoleh struktur geologi
!
Lksplorasi air tanah
!
Pendugaan 9eservior panas bumi 18
Dasar Inter0retas Secara teoritis setiap batuan memiliki daya hantar listrik dan harga tahanan "enis masing-masing. #atuan yang sama belum tentu mempunyai nilai tahanan "enis yang sama. Sebaliknya harga tahanan "enis sama bisa dimiliki oleh batuan-batuan berbeda. Iaktor-faktor yang berpengaruh antara lain$ komposisi litologi, kondisi batuan, komposisi mineral yang dikandung, kandungan benda cair dan faktor eksternal lainnya. Soenarto, ++!. #eberapa aspek berpengaruh terhadap nilai tahanan "enis suatu batuan bisa sebagai berikut $ •
#atuan sedimen yang bersifat lepas mempunyai nilai tahanan "enis lebih rendah bila dibanding dengan batuan sedimen padu dan kompak
•
#atuan beku dan batuan metamorf mempunyai nilai tahanan "enis yang tergolong tinggi
•
#atuan yang basah dan mengandung air, nilai tahanan "enisnya rendah dan semakin lebih rendah lagi bila yang dikandungnya bersifat payau atau asin
•
(andungan logam yang berada di sekitar lokasi pendugaan sangat berpengaruh terhadap nilai tahanan "enis batuan.
•
Iaktor luar seperti kabel, tiang listrik dan saluran pipa loga m dapat mempengaruhi hasil pengukuran di lapangan.
&abel .% Daftar Nilai 9esistivitas #erbagai 6enis ineral
N%
Mneral
Resst8tas ( 9m+ 19
%
&anah
Air Dalam Kapisan Alluvial
%+-+
Air Sumber
0+-%++
7
Pasi Dan (erikil (ering
0
Pasir Dan (erikil ang engandung Air &awar
@
Pasir Dan (erikil ang engandung Air Asin
J
Air Kaut
*
Napal
)
#atu >amping
%+
#atu Pasir Kempung
%%
#atu Pasir (uarsa
++-%+.+++
%
&ufa >unung Api
+.0-0
%
Kava
%7
Serpih
++-.+++
%0
>eniss, >ranit Selingan
%++-%.+++
%@
Serpih engandung >rafit
%J
>ranit
%*
Air Permukaan
*+-++
%)
Air &anah
+-%++
+
(onglomerat
%++-0++
%
Alluvium 8 Dilivium a. Kapisan Slit Kempung
%.+++-%+.+++
%.+++-%+.+++ 0+-0++ +.0-0 +. +-++ ++-%+.+++ 0+-++
%++-++
+.0-0 %.+++-%+.+++
%+-++ %++-@++ %++-%.+++
b. Kapisan Pasir c. Kapisan Pasir Dan (erikil
Neo-&ersier a. #atu Kumpur b. #atu Pasir
+-++ 0+-0++ %++-0++ ++-+++
c. (elompok Andesit d. (elompok ;hert, Slate
20
2.3.2. Taha0 Persa0an Dalam pelaksanaan peker"aan pemboran tahap peker"aan persiapan meliputi $ %. Peker"aan obilisasi . Peker"aan Persiapan Kokasi
2.3.2.1. Pekerjaan M%/lsas Sebelum peker"aan lapangan dimulai, dilakukan mobilisasi atau mendatangkan peralatan dan bahan-bahan pemboran beserta personelnya ke lokasi pemboran. &ahap mobilisasi ini dilakukan secara bertahap sesuai deng an kebutuhan lapangan. 1ntuk melakukan mobilisasi alat berat hal yang perlu diperhatikan antara lain adalah pemilihan "enis alat bor dan kondisi medan.
>ambar .$ obilisasi alat bor menu"u lokasi pemboran.
2.3.2.2. Pekerjaan Persa0an L%kas Pada tahap peker"aan ini meliputi $ a. Pembersihan, perataan dan pengerasan lokasi untuk posisi tumpuan mesin bor. &u"uan dilakukannya peker"aan ini adalah untuk membuat persiapan lokasi yang baik sehingga dapat berdirinya alat bor. (ondisi lokasi yang kurang baik, seperti miringnya lokasi pembora n, akan menimbulkan gangguan pada saat melakukan pemboran. Sama halnya dengan kondisi tumpuan mesin bor yang lunak akan membuat rig bor tertanam pada saat melakukan pemboran.
21
b. Pembuatan bak Kumpur, bak control dan selokan. Pembuatan bak lumpur, bak control dan selokan bertu"uan untuk sirkulasi lumpur bor pada saat proses pemboran. Iungsi lumpur dalam suatu operasi pemboran antara lain adalah sebagai berikut $ %. engangkat cutting ke permukaan. . endinginkan dan melumasi bit dan drill string. . emberi dinding lubang bor dengan mud cake. 7. engontrol tekanan formasi. 0. embawa cutting dan material-material pemberat pada suspensi bila sirkulasi lumpur dihentikan sementara. @. elepaskan pasir dan cutting dipermukaan. J. enahan sebagian berat drill pipe dan cutting bouyancy efect!. *. engurangi effek negatif pada formasi. ). endapatkan informasi mud log, sampel log!. %+. edia logging.
>ambar .. Pembuatan #ak Penampung lumpur pemboran
22
>ambar .7. #ak Sirkulasi yang lebih sederhana c. Penanaman casing pengaman sedalam %- m pada posisi titik bor apabila formasi lapisan tanah paling atas yang akan dibor merupakan lapisan formasi yang mudah runtuh. d. Penyetelan setting! mesin bor beserta menara rig!, penyetelan setting! pompa Kumpur beserta selang-selangnya.
>ambar .0. Proses Pendirian rig bor e. Penyedian air serta pengadukan Kumpur bor untuk sirkulasi pemboran.
23
2.2.3. Taha0 Pem/%ran A$al (Pl%t H%le+ Pembuatan pilot hole dimaksudkan untuk mengetahui litologi secara rinci. Pilot hole dilakukan dengan mata bor, misalnya dengan mata bor "enis wing bit sampai kedalaman melebihi kedalaman konstruksi sumur yang direncanakan, dengan tu"uan agar sisa kedalaman tersebut dapat berfungsi sebagai kantong-kantong yang tidak terangkat Sistem pemboran yang diterangkan disini adalah menggunakan system bor putar rotary drilling! dan tekanan bawah pull down pressure! yang dibarengi dengan sirkulasi Kumpur bor mud flush! kedalam lubang bor.Pemboran pilot hole adalah peker"aan pemboran tahap awal dengan diameter lobang kecil sampai kedalaman yang dikehendaki, diameter pilot hole biasanya antara 7 sampai dengan * inchi, Selain itu "uga ditentukan dengan kemampuan atau spesifikasi mesin bor yang digunakan. Mal-hal yang perlu diamati dalam peker"aan pemboran pilot hole adalah $
•
(ekentalan viskositas! Kumpur bor (ecepatan mata bor dalam menebus formasi lapisan tanah setiap meternya
•
penetrasi waktu permeter! ;ontoh gerusan pecahan! formasi lapisan dalam setiap meternya.
•
;ontoh sample! pecahan formasi lapisan tanah cutting! dimasukkan dalam plastik kecil atau kotak sample dan masing-masing diberi nomor sesuai dengan kedalamanya. Adapun maksud pengambilan sample cutting adalah sebagai data pendukung hasil electrical logging untuk menentukan posisi kedalaman lapisan penyimpan air akuifer!
2.2.5. Taha0 L%gng Kogging adalah metode atau teknik untuk mengkarakterisasi formasi di bawah permukaan dengan pengukuran parameter 8 parameter fisis batuan dalam lubang bor, sedangkan log adalah hasil rekaman dalam fungsi kedalaman terhadap proses logging Serra, %)*7!. &u"uan dilakukannya logging adalah untuk mengetahui karakter fisik batuan di dalam lubang sumur secara in-situ sehingga dapat mengetahui kondisi bawah permukaan seperti litologi, porositas, saturasi air, permeabilitas, dan kandungan serpih yang ada dalam formasi.
24
Koging dalam hal ini dalam pemboran air tanah tu"uannya adalah untuk mengetahui letak posisi! akuifer air, tahap peker"aan ini sebagai penentu konstruksi saringan screen!. 1mumnya well logging menggunakan pengukuran yang memanfaatkan prinsip 8 prinsip fisika, seperti resistivitas, radioaktif, gelombang akustik, konduktifitas dll. Dengan bantuan peralatan tersebutlah kegiatan eksplorasi geosaintis dapat lebih optimal. Pada kegiatan well logging secara konvensional, maka peralatan logging akan mengukur secepatnya setelah peralatan pengeboran tidak lagi berada didalam lubang bor. Pengukuran tersebut biasanya dilakukan dengan sampling rate sebesar setengah feet atau @ inchi, walaupun untuk kasus tertentu, sampling rate tersebut bisa didetilkan lagi hingga .0 mm. Llectrical Koging dilakukan dengan menggunakan suatu alat, dimana alat tersebut menggunakan konfigurasi titik tunggal dimana eletroda arus dimasukakan kedalam lubang bor dan elektroda yang lain ditanam dipermukaan. Arus dimasukkan kedalam lubang elektroda yng kemudian menyebar kedalam formasi disekitar lubang bor. Sebagian arus kembali ke elektroda di permukaan dengan arus yang telah mengalami penurunan. Penurunan inilah yang diukur.
>ambar .@$ (onfigurasi Llektrode dalam resistivity logging 25
>ambar .J$ Pelaksanaan Kogging C
B
A
>ambar .*$ ;ontoh hasil logging. A.;aliper Kog. #.Natural >amma Kog. ;.Neutron Kog
26
2.2.6. Taha0 Pem/esaran Lu/ang B%r (Reamng H%le+ ang dimaksud dengan reaming adalah memperbesar lubang bor sesuai dengan diameter konstruksi pipa casing dan saringan screen! yang direncanakan. Mal-hal yang diamati dalam tahap peker"an reaming adalah sama seperti pada tahap peker"aan pilot hole, hanya pada peker"aan reaming cutting formasi lapisan tanah! tidak perlu diambil lagi. :deal selisih diameter lobang bor dengan pipa casing adalah @ inchi. Mal ini dimaksudkan untuk mempermudah masuknya konstruksi pipa casing dan saringan sreen! serta masuknya penyetoran kerikil pembalut gravel pack!.
2.2.:. Taha0 )%nstruks !umur #erdasarkan pada rencana konstruksi sumur dan hasil pengukuran penampang lubang bor, maka konstruksi sumur harus dilakukan secepat mungkin setelah dilakukan pembesaran lubang bor
reaming! dan pembersihan sumur spulling!, untuk menghindari ter"adinya
runtuhan dinding lubang br yang dapat menyumbat lubang dan men"epit stang bor sehingga mengganggu peker"aan berikutnya. Setelah konstruksi sumur selesai, tahapan berikutnya adalah pengisian gravel gravel packing!, dengan mengisikan gravel kerikil! yang berukuran -0 mm kedalam ruang antara dinding lubang bor dengan dinding saringan melalui pipa penghantar dari dasar sumur samapi kedalaman direncanakan. #ersamaan dengan penger"aan pengisian gravel dilakukan pemompaan lumpur spulling! dari pompa kedalam sumur melalui ruang pipa konstruksi, tapi harus diusahakan agar lumpur keluar melalui dinding pipa konstruksi dan dinding lubang bor tempat beradanya gravel dengan menutup ruangan didalam pipa konstruksi. Spulling ini bertu"uan untuk membuat gradasi gravel yang dimasukkan sehingga gravel tersusun dengan baik dan padat. &ahap selan"utnya adalah melakukan
•
enyekat air yang tidak dikehendaki agar air permukaan tidak masuk kedalam sumur!
•
engikat pipa konstruksi dengan dinding lubang bor agar kondisi pipa konstruksi kokoh dan tidak meluncur turun.
>ambar .) $ &ahap >routing ;ement
2.2.;. Taha0 )%nstruks P0a 'asng Dan !arngan (!*reen+
>ambar .%+ $ Pemasangan ;asing pipa Pada tahap ini peletakan pipa casing dan saringan screen! harus sesuai dengan gambar konstruksi yang telah direncanakan. &erutama peletakan konstruksi saringan screen! harus 28
didasarkan atas hasil electrical logging dan analisa cutting. Selain itu "uga didasarkan atas kondisi hydrogeology daerah diharapkan perencanaan
pemboran. Dari pemahaman aspek-aspek hydrogeologi
sumur dalam yang dihasilkan
mampu memberikan
sumur
pemanfatan life time! yang maksimal dan kapasitas yang optimal dengan memperhatikan kelestarian lingkungan didaerah sekitar pemboran. Dua hal yang perlu diperhatikan adalah$ %. Pemilihan #ahan ;asing 1ntuk pemilihan bahan casing bergantung
pada kualitas air, kedalaman
sumur,
metode pengeboran dan peraturan yang berlaku. #eberapa bahan yang digunakan dalam konstruksi sumur antara lain besi, stainless steel, thermoplastic, fiberglass, beton dan semen asbes. Pemilihan casing sangat tergantung dari beberapa faktor utama, yaitu $ o (ekuatan peralatan o (etahanan terhadap korosi o (emudahan pemakaian dan perawatan o Aspek biaya o &ipe formasi o etode pengeboran o Desain Sumur o &eknik (onstruksi Dalam praktek lapangan ternyata casing dari besi yang sering digunakan. Sebenarnya bahan thermoplastic
lebih
menguntungkan
secara
ekonomis,
mengingat
pangsa pasarnya
lebih banyak khususnya dipakai pada area yang mempunyai air tanah dengan kadar korosinya tinggi dan kedalaman sumurnya lebih dari %+++ ft Q 0+ m!. &empat dari rangkaian casing pada lubang eliminasi membutuhkan perbaikan dengan grouting untuk menghilangkan resiko kebocoran antara rangkaian casing.
29
&abel .. Perbandingan #ahan ;asing
.Pemilihan Diameter ;asing Pemilihan diameter casing yang tepat dari sumur sangatlah penting karena sangat berpengaruh terhadap besar kecilnya biaya konstruksi sumur dibandingkan dengan "enis dan tipe peralatan bor yang digunakan. 9angkaian dari casing biasanya dimasukkan sampai kedalaman 0+ ft )%,0 8 %0 m! tergantung dari kondisi geologinya. :dealnya rangkaian casing harus berada dan ditempatkan pada lapisan lempung atau lapisan lain yang tidak bersedimen. Dalam proses perencanaan sedapat mungkin harus memperhatikan kondisi yang akan berpengaruh dalam pemilihan diameter casing. Diameter casing harus dipilih secara tepat dengan dua alasan, yaitu o
;asing harus mempunyai lebar yang cukup untuk menampung debit air yang dipompa
dengan cukup bersih sehingga efisiensi operasi instalasi akan tinggi. o
Diameter casing harus cukup dan sesuai dengan pompanya
30
2.2.<. Taha0 Penet%ran )erkl Pem/alut(7ra8el Pa*k+ Pemasangan ini bertu"uan untuk membuat lapisan dengan koefisien permeabilitas tinggi di sekeliling saringan pada rongga annulus, dimana partikel-partikel halus dari akuifer yang terbawa dapat tersaring sehingga air dapat mengalir ke dalam sumur melalui 4ona ini tanpa membawa pasir dan dengan kehilangan tinggi-tekan head loss! dapat diabaikan. Penyetoran kerikil pembalut gravel pack! bertu"uan untuk menyaring masuknya air dari formasi lapisan akuifer kedalam saringan screen! dan mencegah masuknya partikel kecil seperti pasir ke dalam lubang saringan screen!.
#ambar .%% $Penentuan Ketak Saringan Pada S umur Produksi Adapun cara penyetoran kerikil pembalut gravel pack! adalah dibarengi dengan sirkulasi spulling! air yang encer supaya kerikil pembalut gravel pack! dapat tersusun dengan sempurna pada rongga antara konstruksi pipa casing dengan dinding lubang bor.
31
Persyaratan kerikil pembalut adalah $ R (riteria #esar #utir #ertu"uan untuk mencegah ter"adinya pemompaan pasir air mengandung pasir + dari dalam sumur dan agar tidak menimbulkan kerusakan pada sumur, pompa ataupun pada intilasi lainnya. R (riteria Midrolik (eadaan aliran pada 4ona kerikil pembalut harus mirip dengan aliran pada akuifer maupun saringan. Mal ini bertu"uan untuk menghindari atau memperkecil kehilangan tinggi tekan head loss! yang dapat mengakibatkan meningkatnya biaya operasi pemompaan, serta untuk memelihara saringan dari kemungkinan ter"adinya instruksi atau korosi. R (riteria ekanis erupakan criteria yang diberlakukan dengan anggapan bahwa pemboran dilakukan dengan menggunakan lumpur2bentonite. 1ntuk membersihkan mud cake dari dinding lubang
bor
agar
akuifer
dapat
terbuka
penuh,
kegiatan
pembersihan
dan
penyempurnaan sumur well development! harus dilaksanakan. R (riteria (imia (erikil
pembalut tidak
harus mengandung
material
yang
dapat
larut atau
mempengaruhi kualitas air. Penentuan interval kedalaman pemasangan kerikil pambalut, terutama didasarkan atas kekentalan serta kondisi akuifer-akuifer yang akan disadap. Pada daerah dimana terdapat lapisan akuifer yang mangandung asin. :nterval ini akan ditutup dengan casing. Namun "ika keseluruhan akuifer yang ditembus mengandung air tawar, biasanya seluruh akuifer dibawah akuifer bebas diisi kerikil pembalut. Sedangkan perhitungan volume kerikil pembalut tersebut didasarkan pada anggapan bahwa diameter lubang lurus.
32
2.2.=. Taha0 Pen*u*an Dan Pem/ershan (>ell De8el%0ment+ &ahap peker"aan pencucian dan pembersihan sumur dalam dilakukan dengan maksud untuk dapat membersihkan dinding 4ona invasi akuifer erta kerikil pembalut dari partikel hlus, agar seluruh bukaan pori atau celah akuifer dapat terbuka penuh sehinga ar tanah dapat mengalir kedalam lubang saringan screen! dengan sempurna. anfaat dari tahap ell Development ini adalah $
•
enghilangkan atau mengurangi penyumbatan clogging! akuifer pada dinding
•
lobang bor. eningkatkan porositas dan permeabilitas akuifer disekeliling sumur dalam. enstabilakan formasi lapisan pasir disekeliling saringan, sehingga pemompaan
•
bebas dari kandungan pasir. #erbagai metode dapat dilakukan pada well development ini seperti surging, "etting, airlifting, backwashing dan overpumping. Pembersihan sumur dilakukan melalui beberapa tahapan seperti$ a.
Pengocokan mekanis surging! Pengocokan mekanis dilakukan dengan menarik turunkan stang bor atau pipa. Diantaranya stang bor atau pipa penghantar tersebut terdapat alat yang disebut
engeluarkan kotora yang ada didalam sumur saat ditekan!
•
engisap air dari akuifer kedalam sumur sehingga kondisi lumpur yang kental men"adi encer saat ditarik! dan kotoran-kotoran yang menempel dalam saringan terbawa kedalam sumur.
•
b.
embantu proses pemadatan dan gradasi gravel saat ditarik! Penyemprotan air bertekanan tinggi water "etting! Setelah proses pengocokan mekanis diselesaikan kemudian dimasukkan S&PP
sodium tri poly phosphat! kedalam sumur dan dibiarkan antara %-7 "am, tu"uannya untuk melarutkan lumpur dan lempung yang masih tersisa dalam sumur. Setelah itu baru
33
dilakukan peker"aan water "etting yaitu penyemprotan air bersih bertekanan tinggi kedalam sumur yang diarahkan tepat pada saringan terpasang melalui pipa penghantar dan alat penyemprot "etting toll!. Penyemprotan dilakukan secara bertahap dari saringan ke saringan yang lainnya, kalau perlu dilakukan berkali-kali. Peker"aan ini diakhiri dengan
embantu proses gradasi dari gravel, sehingga gravel dapat tersebar merata dan semakin padat.
•
emperbesar dan membuka lubang saringan yang masih tersumbat.
•
embersihkan kotoran-kotoran yang masih tersisa didalam sumur, saringan maupun gravel sehingga diharapkan efesiensi sumur semakin meningkat.
c.
Pengurasan sumur over pumping! 3ver pumping adalah melakukan pemompaan dengan debit maksimal dari pompa pengu"i yang digunakan. &u"uan over pumping adalah untuk $ •
embersihkan kotoran-kotoran yang tersisa didalam sumur
•
enentukan debit pompa pada saat u"i pemompaan bertahap dari debit terkecil sampai debit terbesar.
•
emperkirakan letak pompa yang aman pada saat u"i pemompaan.
#iasanya pada saat dilakukan peker"aan over pumping masih ada sedikit kotoran yang keluar terutama pada saat-saat awal pemompaan. 3ver pumping dihentikan setelah kondisi air yang keluar dinilai benar-benar bersih.
34
2.2.=. Taha0 Uj Pem%m0aan (Pum0ng Test+
>ambar .% $Pumping &est aksud dan tu"uan u"i pemompaan pumping test! ini adalah untuk mengetahui kondisi akuifer dan kapasitas "enis sumur dalam, sehingga dapat untuk memilih "enis serta kapasitas pompa ang sesuai yang akan dipasang disumur dalam tersebut.
Data-data yang dicat dalam u"i pemompaan adalah $ a. uka air tanah awal pi4ometrikawal! b. Debit pemompaan c. Penurunan muka air tanah selama pemompaan draw-down! d. aktu se"ak dimulai pemompaan e. (enaikan muka air tanah setelah pompa dimatikan f. aktu setelah pompa dimatikan
1"i pemompaan yang biasa dilakukan pada sumur bor air adalah $ d.
1"i pemompaan bertahap step draw down test!
1"i pemompaan yang dilakukan step, masing-masing selama "am dengan variasi debit yang berbeda. 1"i pemompaan bertahap dilakukan untuk menentukan nilai-nilai 35
karakteristik sumur. Pelaksanaannya adalah memompa air dengan debit terkecil sampai penurunannya konstan, kemudian dilan"utkan dengan debit berikut yang lebih besar sampai penurunannya konstan, demikian seterusnya sampai debit terbesar dan penurunannya konstan. Parameter-parameter yang perlu diperhatikan pada saat u"i pemompaan tersebut adalah $ •
(apasitas pompa pk!
•
Ketak pompa m!
•
Posisi mulut sumur planes! dari muka tanah m!
•
uka air tanah sebelum dipompa2SK static water level!
•
#esarnya debit pemompaan l2dt!
•
uka air tanah setelah dipompa2DK dynamic water level! pada interval waktu-waktu yang telah ditentukan m!
•
Pengambilan sampel air sebelum dan sesudah pemompaan
•
Pengukuran sifat fisik air sebelum dipompa warna, rasa, pM, dan bau!
•
Pengamatan muka air pada sumur-sumur pengamat.
Pemompaan dilakukan sesuai dengan "umlah tahap yang telah direncanakan serta waktu yang telah ditentukan. Setelah selesai melakukan u"i pemompaan bertahap dilakukan u"i kambuh sampai muka airnya kembai ke posisi awal dengan menghitung waktu yang dibutuhkan.
e.
1"i Pemompaan enerus Kong &erm &est!
1"i pemompaan ini umumnya dilakukan selama 5 7 "am dengan debit tetap. Pada u"i pemompaan ini dimbil sample air kali, yaitu pada awal pemompaan, pertengahan dan akhir pemompaan. aksud dan tu"uan pengambilan sample air adalah untuk pemeriksaan analisa! kualitas air, apakah air yang dihasilkan dari sumur
dalam
tersebut
memenuhi
standar
air
minum
yang
dii4inkan.
36
(ualitas air yang dianalisa adalah $ - PM keasaman atau kebasaan! air tersebut. - (adar unsure-unsur kimia terkandung dalam air tersebut. - 6umlah 4at pada terlarut &DS!.
1"i pemompaan menerus dilakukan dengan menggunakan debit terbesar pada u"i pemompaan bertahap. &u"uan dilakukan u"i pemompaan menerus adalah untuk menentukan karakteristik akuifer. Mal-hal yang harus diperhatikan sama seperti pada u"i pemompaan bertahap, yang berbeda hanya debit pemompaan. Pada u"i pemompaan menerus debit yang digunakan konstan dan waktu pengamatan umumnya "auh lebih lama dari pengamatan u"i pemompaan bertahap.
2.2.11. Taha0 #nshng
>ambar .% $Pemasangan Pompa Permanen &ahap finishing meliputi $ o Pemasangan pompa submersible2sentrifugal! permanent, panel listrik serta instalasi kabel -kabelnya. o Pembuatan bak control manhole! apabila well head posisinya dibawah level tanah, pembuatan apron apabila well head posisinya diatas level tanah. o Pembuatan instalasi perpipaan, asesoris serta ell ;over. o Pembersihan dan perapihan lokasi.
37
BAB III PENUTUP
3.1 )esm0ulan Dari makalah diatas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut. &ahapan pemboran air tanah meliputi$ %. &ahap perencanaan lokasi . &ahap persiapan . &ahap pemboran awal pilot hole! 7. &ahap electrical loging 0. &ahap pembesaran lubang bor reaming hole! @. &ahap konstruksi sumur J. &ahap konstruksi pipa casing dan saringan screen! *. &ahap penyetoran kerikil pembalut gravel pack! ). &ahap pencucian dan pembersihan well development! %+. &ahap u"i pemompaan pumping test! %%. &ahap finishing
3.2 !aran 1ntuk lebih memahami tentang pemboran air tanah, disarankan untuk mengamati secara langsung proses pemboran air tanah. Dengan mengamati maka dapat mengetahui secara "elas tahapan-tahapan pemboran air tanah.
DA#TAR PU!TA)A #anunaek, Noni. +%@. Lksplorasi Air &anah, Midrogeologi Kan"ut. (upang. ;how, /.&. %)@7. Mand #ook of Applied Mydrology. c >raw-Mill #ook ;o. :nc. New ork.
38
