Pengertian Minyak dan Gas Bumi

__________
Minyak dan gas bumi adalah istilah yang telah meluas dalam bahasa sehari-hari.

Sebelumnya, orang menggunakan istilah minyak tanah/minyak yang dihasilkan dari dalam tanah.Karena minyak tanah atau minyak mentah terdapat bersama-sama dengan gas alam, maka istilah yang lazim sekarang ini adalah minyak dan gas bumi.

Dalam bahasa Inggris digunakan istilah petroleum (petro = batu dan oleum = minyak). Istilah minyak bumi lebih tepat, karena minyak terdapat dalam bumi dan bukan dalam tanah.Istilah yang sering juga digunakan adalah minyak mentah (crude oil) yang berarti minyak yang belum dikilang, sedang gasbumi disebut juga gas alam (natural gas).

Minyak dan gas bumi merupakan senyawa hidrokarbon. Pada umumnya minyak bumi terdiri dari 80-85% unsur C (karbon), 20-15% unsur Hidrogen (H). Unsur lain seprti oksigen, nitrogen, belerang, terdapat kurang dari 5% dan kadang kurang dari 1%.

Zat hidrokarbon merupaan senyawa yang beraneka ragam. Ada 2 golongan, yaitu: bitumina dan non bitumina.Zat bitumina sering disebut petroleum (ada kesamaan tetapi tidak dengan zat hidrokarbonat padat, piro-bitumina dll). Pembagian tersebut didasarkan atas kelarutan zat hidrokarbon dalam CS2.

Petroleum didefinisikan sebagai suatu campuran kompleks yang terutama terdiri dari zat hidrokarbon yang terdapat secara alam dan dapat berupa cair, gas atau padat, yaitu minyak mentah dan gas alam serta aspal alam yang komersial di dalam industri minyak. Istilah petroleum juga dipakai secara bersamaan dengan istilah bitumina yang terdiri dari zat padat atau setengah padat yang biasanya terdiri dari hidrokarbon berat (aspal, ter, alberit, gilsonit, dll). Hidrokarbon yang larut dalam karbondisulfida (CS2) dinamakan bitumina, sedangkan yang tak larut dinamakan non bitumina.

Didalam reservoir, gas bumi bisa terdapat sebagai larutan yang berkisar dalam jumlah yang sangat sedikit sekali sampai meliputi 100% dari reservoir. Gas bumi tersebut biasanya terdiri dari hidrokarbon alam yang bertitik didih rendah (dapat terdiri atas gas hidrogen, nitrogen atau karbondioksida).

Berbagai macam gas bumi dapat terjadi sebagai: 1) gas bebas, sama sekali merupakan fase bebas, 2) gas terlarut dalam minyak, karena gas dan minyak bumi adalh hidrokarbon, maka wajar jika jumlah gas yang larut dalam minyak bumi tergantung dari sifat kedua zat tersebut dan juga dari tekanan dan temperatur di dalam reservoir.

Dengan beberapa pengecualian, semua minyak bumi yang terdapat di dalam reservoir mengandung gas dalam larutan dari hanya beberapa m³ sampai ribuan m³. 

Minyak bumi, jumlah gas yang terlarut didalamnya dinyatkan dalam perbandingan gas - minyak (Gas - Oil Ratio). Jika gas hanya terdapat dalam jumlah sedikit, maka dapat dipisahkan segera setelah dihasilkan dari sumur pemboran, dengan alat "gas-separator" dan kemudian dibakar. Jika jumlahnya cukup banyak, gas tersebut dapat digunakan untuk dikomersialkan atau dipompakan kembali ke dalam temperatur dan tekanan yang tinggi, sehingga secara fisik gas dan minyak bumi tidak bisa dibedakan.

Dalam keadaan demikian didapatkan reservoir kondesat. Teori pembentukan minyak dan gas bumi merupakan problem yang bersifat akademis dan mempunyai kepentingan langsung bagi eksplorasi. 

Jika terlalu fanatik dengan suatu teori dapat menyebabkan kita buta terhadap berbagai kemungkinan lainnya dan dapat menghalangi usaha eksplorasi minyak dan gasbumi di suatu tempat. 

Sebagai contoh konkrit dari pernyataan ini adalah usaha eksplorasi si Sumatera Selatan. Awal abad XX, minyak bumi selalu diasosiasikan dengan lapisan batubara. Di Sumatera Selatan, lapisan yang mengandung batubara adalah lapisan yang regresif yang dikenal dengan Formasi Muara Enim dan Air Benakat. 

 Pada waktu itu semua eksplorasi dituukan kepada kedua formasi tersebut. Suatu perusahaan yang mendapatkan konsesi di daerah Pendopo Talang Akar, kemudian mengadakan berbagai pengeboran yang menembus kedua lapisan tersebut dan ternyata tidak mendapatkan minyak. Kemudian ada perusahaan lain (Stanvac Indonesia) mendapatkan kembali konsesi daerah ini. 

Akan tetapi ia sadar bahwa selain di lapisan tersebut di atas minyak bumi dapat juga terdapat di lapisan transgresif dari Formasi Talang Akar. Pada pengboran selanjutnya perusahaan ini menemukan lapangan minyak Pendopo Talang Akar, yang pada jaman sebelum perang dunia II merupakan lapangan minyak terbesar di Asia Tenggara.
----

__________
Pada dasarnya teori-teori terjadinya minyak bumi dapat digolongkan menjadi 2 macam, yakni teori asal an organik dan teori asal organik. Pada abad ke-20, teori asalh an organik sudah tidak banyak penganutnya, tetapi pada awal tahun 1960-an muncul kembali di Uni Soviet.
1. Teori Asal An-organik
Termasuk dalam teori an-organik antara lain teori alkali panas dengan CO2, teori karbida panas dengan air, teori emanasi volkanik, hipotesis kimia dan hipotesis asal kosmik. Kelima teori ini akan diuraikan sebagai berikut:

a. Teori Alkali Panas dengan CO2
Teori alkali panas dengan CO2 dikemukakan oleh seorang ahli kimia berkebangsaan Perancis bernama Berthelot pada tahun 1866. Ia mengajukan hipotesis bahwa di dalam bumi terdapat logam alkali dalam keadaan bebas dan temperatur yang tinggi. Bila karbondioksida (CO2) dari udara bersentuhan dengan alkali panas ini, maka asetilen dapat dibentuk  dengan persamaan sebagai berikut:

Menurut Berthelot, hidro karbon lainnya dapat terjadi  dengan reaksi berangkai antara hidrokarbon yang terjadi dengan penambahan hidrogen. Jadi berdasarkan bersatunya air panas dengan logam alkali, hidro karbon mempunyai kecenderungan membentuk bahan yang lebih padat atau lebih kompleks.

Variasi lain dari teori ini adalah adanya besi yang panas di dalam kerak bumi, yang karena aksi karbon dioksida di atas. Air yang mengandung asam karbonat biasanya datang dari laut yang masuk ke dalam kerak bumi melalui rekahan-rekahan. Kelemahan teori ini adalah tidak adanya bukti terdapatnya logam alkali dalam keadaan bebas dalam kerak bumi.

b. Karbida Panas dengan Air
Mendeleyef (1877) seorang ahli kimia Rusia di abad 19 beranggapan bahwa dalam kerak bumi terdapat karbida besi air. Air yang masuk dalam kerak bumi membentuk hidro karbon yang menjadikan minyak bumi. Teori ini didasarkan atas suatu pengetahuan bahwa kalsium karbida ditambah air akan membentuk gas asetilen, yakni salah satu gas hidro karbon seperti yang dipakai tukang las. 

Teori ini kurang mendapat sambutan karena pada kenyataanya tidak ada bukti kuat bahwa di kerak bumi terdapat karbida besi. Kedua teroi di atas juga mendapatkan bukti dari adanya zat hidrokarbon di dalam meteorit yang diperkirakan sebagai pecahan planet. Dengan demikian, diperkirakan bahwa di dalam bumi terbentuk hidrokarbon secara alam dan abiogenik/anorganik.

c. Teori Emanasi Volkanik
Teori asal vokanik minyak bumi dikemukakan oleh von Humbolt pada tahun 1805, kemudian dikembangkan oleh sarjana lainnya seperti Virlet d' Aoust (1934), Silvertri (1877-1882) dan oleh Coste (1903).

Teori ini pada mulanya didasarkan atas pengamatan yang memperkirakan bahwa gunung api lumpur merupakan gunung api yang sebenarnya. Gununga api lumpur banyak terdapat di daerah Baku (Rusia). Teori ini diperkuat oleh pengamatan di Meksiko, yakni terdapat minyak bumi di dalam batuan volkanik atau dekat dengan batuan beku.

Selain itu juga didasarkan atas adanya gas metan (CH4) di dalam emanasi gunung api lainnya. Hal ini diperkuat terutama oleh Silvestri yang menemukan minyak cair dan parafin yang padat dalam rongga-rongga lava basaltis di G. Etna.

Pengamatan yang sama didapatkan jgua oelh Brun (1909) pada studinya mengenai gunung apai di pulau Jawa, misalnya gunun api Papandayan. Brun menganggap bahwa minyak bumi yang terdapat di Pulau Jawa terutama berasal dari gunung api. Coste (1903) sangat mendukung pendapat di atas dan emndasarkan teori atas:

1) Banyaknya contoh terdapatnya karbon dan hidro karbon dalam batuan yang tua maupun dalam gunung api pada masa kini.

2) Adanya analogi antara emanasi dan gejala volkanik dengan hasil serta keadaan dalam semua lapangan minyak dan gas.

3) Tidak memadainya teori organik untuk menerangkan banyak hal antara lain bahwa atmosfer di zaman pra-kambrium sangat kaya akan karbon dan karenanya juga banyak sekali unsur C ini larut dalam magma di dalam kerak bumi.

Coste menganggap zat organik dalam batuan sedimen tidak cukup untuk membentuk minyak bumi, terutama tumbuh-tumbuhan yang tidak ada sebelum zaman karbon. Coste menganggap bahwa hidrokarbon berasal dari magma dan keluar melalui patahan yang menghasilkan gunung apai lumpur dan juga gunung api volkanik.

d. Hipotesis Kimia
Teori anorganik yang sudah surut pada awal abad ke XX diungkap kembali oleh Profir'ev (1974, Rusia) dan di Amarika Serikat oleh Marx (1964), sebagai "teori baterai", yang menyatakan bahwa dibawah kerak bumi terdapat kombinasi antara air, granit, dan sulfida yang bertindak sebagai baterai besar, dengan grafit sebagai penyalur listrik' akibat reaksi ini, air terurai dan menghasilkan hidrogen yang beraksi dengan grafit mebentuk hidrokarbon.

Seri hidrokarbon dapat dibentuk, misalnya minyak, lilin, parafin dan zat-zat lain yang khas untuk minyak bumi. Sir Robert Robinson (1964) percaya bahwa minyak bumi terbentuk dari dua asal; sebagian asal biologi (organik) dan sebagaian lain asalah biologi (anorganik).

e. Hipotesis Asal Kosmik
Tidak ada garis batas jelas yang memebedakan hipotesis asal kosmik dengan hipotesis lainnya, yang menyangkal bahwa zat organik memegang peranan dalam terbentuknya hidro karbon. Penganut hipotesis kosmik mencari sumber penyebab terjadinya minyak bumi di luar bumi, sedangkan mereka yang menganut hipotesis volkanik mencari di dalam bumi.

Dilain pihak kedua-duanya harus melihat ke angkasa luar setidaknya ke dalam tata surya untuk mencari sumber terakhir dari hidrogen dan karbon atau hidrokarbonnya sendiri. Dengan demikian menurut hipotesis ini semua bahan yang ada di bumi harus datang juga diluar planet.

Teori ini terutama didasarkan atas spekulasi bahwa dalam atmosfer planet terdapat hidrokarbon, terutama metan. Planet tersebut adalah Venus, Mars, Saturnus dan Uranus dengan seluruh satelitnya. Teori asal kosmik dari hidrokarbon diperkuat juga dengan ditemukannya hidrokarbon di dalam meteorit.

Salah satu segi teori kosmik adalah adanya kemungkinan bahwa hidrokarbon merupakan konstitusi salah satu unsur bumi yang masih primitif, yang kemudian membentuk zat hidup sendiri. Dalam hal  ini timbul suatu pendapat bahwa bukan saja hidrokarbon, tetapi kehidupan sendiri berasal dari kosmik.

Dengan demikian kehidupan di bumi ini berasal dari organisme yang berada di luar bumi. Juga kesimpulan lain adalah bahwa atmosfer bumi ini semula terdiri dari hidrokarbon yang kemudian membentuk kehidupan dan kemudian kehidupan itu menimbulkan atmosfer sebagaimana kita kenal sekarang.

2. Teori Asal Organik
Teori asal organik minyak dan gas bumi boleh dikatakan diterima oleh kebanyakan ahli geologi. Namun teori ini pun belum memecahkan semua persoalan yang timbul. Persoalan tersebut antara lain mengenai sumber bahan organik: apakah  berasal dari hewan atau tumbuhan, apakah  berasal dari zat organik lautan atau bukan lautan.

Juga belum jelas apakah zat organik ini terurai menjadi minyak bumi ataukah minyak bumi terbentuk dari sintesis hidrokarbon yang berada dari zat organik saja. Juga cara transformasi minyak bumi belum diketahui secara pasti.

Masalah lain diantaranya adalah mengenai migrasi minyak bumi did alam batuan. Salah satu hal yang tidak dapat terpecahkannya persoalan diatas adalah tidak adanya stadium peralihan antara zat organik dengan minyak bumi. Lain halnya dengan batubara, dimana dari mulai kayu ke batubara terdapat zat-zat perantaranya.

P. G. Macquir (1758, Perancis) mengemukakan bahwa minyak bumi berasal dari tumbuh-tumbuhan dan berhubungan dengan cara terbentuknya batubara. Teori organik ini boleh dikatakan diterima oleh kebanyakan ahli, walaupun beberapa ahli berpendapat bahwa bukan hanya tumbuh-tumbuhan yang membentuk minyak bumi, bahkan perlu ditambah juga dengan zat hewan (Lesley, 1865).

Lesquereux berpendapat bahwa tumbuhan dan rerumputan laut juga sebagai bahan asal minyak bumi. Orang yang pertama kali mengemukakan bahwa minyak bumi berasal dari zat hewan adalah Haquet (1794, Perancis) yakni molusca dan ikan.

Teori paling mendalam adalah yang dikemukakan oleh H. Hofer dan C. Engler, dengan percobaan "Engler-Hofer" percobaanya dengan mengadakan destilasi daging kerang dan ikan pada temperatur 300-400℃ di bawah tekanan 10 atmosfer dan berhasil membuat zat yang menyerupai minyak bumi.

Teori ini kemudian mendapat dukungan yang lebih kuat sampai dengan abad 20, setelah American Petroleum institute (API) mengadakan penelitian yang luas dan mendalam dipimpin oleh Parker Trask, mengenai asal organik  minyak bumi.

Hierarki tahapan pembentukan minyak dan gas bumi antara lain:

Plankton⇢saprofil⇢batuan induk (saprofil + lempung/serpih)⇢minyak + gas bumi⇢ batuan reservoir dengan struktur perangkap.
----

__________
Pada dasarnya minyak bumi terdapat pada dua tempat utama, yakni pada permukaan bumi dan dalam kerak bumi.

1. Minyak Bumi Pada Pemukaan
Minyak bumi pada permukaan ditemukan terutama sebagai rembesan (seepages), sebagai danau aspal, sumber atau sebagai pasir yang jenuh dengan minyak bumi. Ia berada dalam rongga-rongga atau pori-pori batuan.

Rembesan ini sendiri tidak mempunyai nilai ekonomi, tetapi bisa menunjukkan daerah kemungkinan adanya minyak bumi dibawah permukaan. Minyak pada permukaan yang masih aktif yaitu minyak keluar sebagai sumber bersama-sama dengan air, keluar ataupun merembas secara pelan untuk kemudian memebntuk suatu danau aspal atau dapat pula keluar secara aktif dari suatu gunung api lumpur.

Sedangkan yang telah mati atau tidak aktif lagi dapat merupakan batupasir yang dijenuhi oleh bitumina, suatu zat semacam aspal yang merupakan sisa atau residu penguapan fraksi dari sautu minyak bumi.

2. Minyak Bumi Dalam Kerak Bumi
Didalam kerak bumi, minyak bumi selalau didapatkan dalam lapisan berpori. Suatu akumulasi minyak selalu  terdapat di dalam suatu reservoir.

Suatu reservoir adalah  wadah/tempat minyak bumi terkumpul (cebakan).

Istilah lain untuk reservoir yang bersifat batuan yang seluruhnya dijenuhi oleh minyak adalah telaga minyak atau kolam minyak (oil pool), yang berati satuan minyak terkecil yang mengisi reservoir itu sendiri dan berada dalam suatu sistem tekanan yang sama.

Sesusngguhnya reservoir mempunyai arti lebih luas dan juga bagian reservoir tidak seluruhnya harus selalu diisi oleh minyak, sedangkan telaga minyak adalah bagian suatu eservoir yang seluruhnya terisi oleh  minyak.

Dalam bahasa Inggris terdapat pula istilah "oil pay" yaitu lapisan yang mengandung minyak (yang membayar biaya pemboran).

Lapangan minyak atau ladang minyak (oil field) adalah daerah yang dibawahnya mempunyai akumulasi dalam beberapa telaga minyak dan terdapat dalam suatu gejala geologi yang sama.

Gejala geologi tersebut dapat bersifat stratigrafi ataupun struktur, yang keseluruhannya menjadi kumpulan kolam minyak tersebut. Pengertian telaga minyak (oil pool) dan lapangan minyak (oil field) seringkali rancu di dalam literatur.

Lapangan minyak dan gas raksasa adalah lapangan dengan lebih dari 500 juta barel (Ghawar di Arab Saudi dan Minas di Sumatera).

Propinsi/daerah minyak adalah daerah dimana sejumlah telaga dan lapangan minyak berkelompok dalam lingkungan geologi yang sama sering juga disebut sebagai cekungan minyak (oil basin) dan biasanya merupakan cekungan sedimen (meski suatu cekungan sedimen tak selalu merupakan daerah minyak).

Biasanya hanya pada sebagian dari cekungan terdapat kelompok lapangan minyak, misal di daerah Duri-Minas (Sumatera Tengah), daerah Jambi (Muara Enim, Bajubang, Knali Asam) dan daerah Pendopo-Prabumulih Sumatera Selatan (lapangan minyak Talang Akar, Pendopo, Belimbing, Tanjung-Miring dsb).

Juga daerah minyak lain seperti Cepu dengan lapangan minyak Ledok, Wonocolo dsb.
 ----

__________
Sutardji. 2009. Buku Ajar Sumber Daya Alam. Semarang: Jurusan Geografi FIS UNNES.

Nandi. Handout Geologi Lingkungan: Minyak Bumi dan Gas. Bandung: Jurusan Pendidikan Gografi FPIPS UPI. ----