Radioaktif pada Eksplorasi

Suatu eksplorasi gas ataupun minyak bumi merupakan proses yang kompleks mulai dari penentuan lokasi eksplorasi sampai pada pengolahan hasil akhir untuk selanjutnya dijadikan produk tertentu sesuai kebutuhan konsumen. Oleh karena itu untuk pembahasan kali ini kita hanya akan mengupas sedikit tentang ekplorasi tersebut.

Suatu gas atau minyak bumi merupakan hidrokarbon yang terperangkap disuatu lapisan tanah akibat ketidak mampuan lapisan tersebut untuk mengalirkannya (Impermeable layer).

Gambar 1. Tool memancarkan radiasi

Oleh karena itu kita harus mencari tahu di kedalaman manakah keberadaan hidrokarbon tersebut. Untuk itu biasanya akan dilakukan logging atau mencatat keadaan atau parameter setiap kedalaman tanah yang telah di bor sebelumnya . parameter tersebut bisa didapat dari berbagai cara mulai dari radioaktif, electricaly, sonic waveform dan lain lain.

Gambar 2. Logging

Radioaktif pada eksplorasi

Salah satu parameter layer-layer tanah yang telah dibor tersebut dapat diperolah salah satunya dengan memanfaatkan daya penetrasi radioaktif salah satu parameter tersebut adalah lithology atau jenis tanah pada kedalaman terntentu. Beberapa bahan hasil proses radioaktif yang digunakan dalam logging antara lain:

1.        Gamma ray

2.       Neutron

Gamma Ray atau sinar gamma merupakan salah satu hasil dari proses radioaktif yang dapat berpenetrasi jauh ke dalam tanah. Panjang gelombang sinar gamma inilah yang mengakibatkan daya penetrasinya sangat besar, selain itu sinar gamma tidak memiliki massa karena merupakan sebuah halnya suatu sinar. Setiap lapisan tanah memiliki kadar radioaktif sendiri karena pada dasarnya setiap benda dimuka bumi ini memiliki radiasi. Kadar natural radiasi pada tanah antara lain:

1. Pottasium

2. Uranium

3. Thorium

Dari natural gamma ray tersebut  para logger dapat mengetahui kedalaman suatu tanah karena pada dasarnya radiasi pada suatu kedalaman tidak akan berubah. Jadi si logger dapat memperoleh suatu ukuran kedalaman yang konstan selama pada sumur yang sama.

Selain untuk memastikan kedalaman masih banyak kegunaan gamma ray pada eksplorasi salah satunya penentuan lithology. Untuk itu para logger membutuhkan suatu bahan radioaktif yang menghasilkan suatu pancaran gamma ray yang nantinya dipantulkan ke dinding well kemudian diterima dalam bentuk ketebalan jenis tanah yang telah dipenetrasi gamma ray tersebut. Salah satu zat radioaktif hasil proses kimia yang saya ketahui adalah Cessium -137  yang dapat menghasilkan 0.6617 MeV. Kontruksi tool yang digunakan adalah sebagai berikut:

 Gambar 3. Kontruksi tool yang memanfaatkan radiasi

            Setelah menembakkan gamma ray pada sumur maka gamma ray tersebut akan mengionisasi setiap lapisan tanah yang dilewatinya. Setelah itu detector akan menangkap beberapa pantulan dari hasil tumbukan gamma ray terhadap formasi tanah. Hasil itu nantinya akan diproses dengan membandingkan database hasil pantulan formasi tanah yang telah diteliti maka akan ditentukan formasi yang telah di tembus oleh gamma ray tersebut.

 Gambar 4. Salah satu contoh lithology logging

Note: gamma ray sangat berbahaya bagi manusia karena dapat meng ionisasi setiap atom yang ada di dalam tubuh kita

Neutron Penggunaan Neutron sering kita dengar pada reaksi fusi atau chain reaction pada pembangkit atau bom nuklir, namun ternyata pada eksplorasi neutron juga sering digunakan untuk salah satunya mengetahui kadar air pada formasi (water saturation). Sumber neutron yang saya ketahui salah satunya AmBe (americium beryllium) untuk yang dari reaksi kimia dan PNG (pulse neutron generator) yang dapat dinyalakan serta dimatikan layaknya X-ray pad airport.

Selain untuk mengetahui water saturation logging neutron juga dapat dilakukan untuk mengatahui porosity  pada formasi.

Gambar 5. Reaksi neutron terhadap atom Hidrogen

Salah satu cara kerja neutron pada formasi adalah ketika para logger menembakkan fast neutron (neutron dengan kekuatan tinggi)ke formasi, neutron akan bertumbuk dengan atom Hidrogen pada H20 oleh karena itu neutron yang tadinya berkekuatan tinggi akan menjadi thermal neutron dimana energinya akan berkurang setelah tumbukan. Oleh karena itu hasil termal neutron tersebut yang nantinya akan di capture oleh detector untuk menunjukkan kadar air pada formasi tersebut.

Note: neutron yang ditembakkan ke tubuh akan sangat berbahaya karena sebagian besar tubuh manusia mengandung air

Sumber : Schlumberger Oilfield review , gamma ray