Tipe-Tipe Kerogen

Pada pembahasan Petroleum System: Basic, telah dibahas bahwa pada saat maturasi disinggung adanya istilah ‘kerogen’. Pada pembahasan kali ini, kita akan mengupas lebih jauh tentang kerogen terutama pada pembagian tipe-tipe nya.

Diagenesis pada materi organik dari biopolymers (proteins,  lipids,  carbohydrates  dan lignins  yang disintesis oleh tanaman dan hewan) ke geopolymers (nitrogenous dan humic complexes) disebut kerogen. Kerogen merupakan fraksi materi organik pada batuan sedimen yang tidak larut dalam pelarut alkaline maupun pelarut organik (seperti chloroform). Akumulasi materi organik pada endapan sedimen merupakan sumber potensial bagi kerogen yang dengan demikian merupakan sumber potensial bagi pembentukan hidrokarbon selama diagenesis. Konsentrasi, komposisi dan tingkat kematangan kerogen merupakan parameter penting bagi pembentukan minyak dan gas. Jumlah dan tipe kerogen akan menentukan jumlah minyak dan gas baik yang telah dibuat maupun yang akan dibuat dalam endapan sedimen. Penentuan tipe kerogen dilakukan baik dari optical (petrografi) maupun metode kimia. Analisis petrografi mengklasifikasikan morpologi materi organik dari berbagai lingkungan pengendapan seperti marine  atau lacustrine serta tingkat kematangannya. Sedangkan analisis geokimia mengklasifikasikannya berdasarkan sifat kimia. Pada petroleum geokimia, pembagian kerogen menjadi empat tipe ditentukan hanya berdasarkan pada kandungan H-, O-, dan C-. Pembagian tipe kerogen berdasarkan rasio kandungan H-, O-, dan C- dapat digambarkan pada diagram Van Krevelen pada Gambar 1.

Courtesy glossary.oilfield.slb.com

Gambar 1. Diagram Van Krevelen

Tipe I
Kerogen tipe ini dikarakterisasikan dengan rasio H/C (hydrocarbon/carbon) yang tinggi >1.5 dan rasio O/C (oxygen/carbon) rendah <0.1. Kerogen tipe I ini memiliki index hidrogen >300 dan index oksigen <50.
Kerogen tipe ini juga disebut alginite, mengandung konsentrasi tinggi alkanes dan asam lemak serta merupakan sumber terbaik untuk maturasi oil-prone. Sumber utamanya berasal dari sedimen alga seperti endapan lacustrin. Terjadinya kerogen tipe I ini relatif  jarang jika dibandingkan dengan tipe lainnya.

Tipe II
Kerogen tipe ini dikarakterisasikan dengan rasio H/C relatif tinggi (1.0 – 1.4) dan rasio O/C relatif rendah (0.09 – 1.5). Memiliki index hidrogen antara 200 dan 300, sedangkan index oksigen antara 50 dan 100.
Kerogen tipe II ini juga disebut exinite berada pada lingkungan marine dan umumnya berasosiasi dengan calcareous atau sedimen dolomitic. Tipe II sangat sering dijumpai pada lapangan minyak dan gas. Contoh dari kerogen tipe ini adalah group Devonian dan Colorado berumur Cretaceous di Kanada Barat, berumur Paleozoic di Afrika Utara, beberapa source beds berumur Cretaceous dan Tertiary di Afrika Barat, berumur Jurassic di Eropa Barat dan Arab Saudi dsb

Tipe III
Kerogen tipe ini dikarakterisasikan dengan rasio H/C relatif rendah (<01.0) rasio O/C relatif rendah (0.2 – 0.3). Index hidrogen di bawah 300 dan index oksigen di atas 100.
Tipe kerogen ini juga disebut vitrinite. Sumber utamanya berupa tanaman darat yang ditemukan pada sedimentasi detrital tebal sepanjang continental margin. Tipe hidrokarbon yang dihasilkan utamanya adalah gas. Contoh kerogen tipe III ini dapat ditemukan di negara kita Indonesia tepatnya di delta Mahakam. Upper Cretaceous pada cekungan Douala (Kamerun) dan di lower Mannville shale di Alberta juga merupakan contoh dari kerogen tipe III ini.

Tipe IV
Ada juga tipe IV yang dikenal sebagai inertinite. Tipe ini biasanya berasosiasi dengan batubara atau materi organik yang mengalami proses oksidasi parah serta tidak mempunyai potensial untuk menghasilkan minyak dan gas.

Ke semua tipe kerogen di atas, dengan meningkatnya tingkat kematangan akibat dari suhu yang semakin meningkat, komposisi unsur nya akan mengalami perubahan dengan bertambahnya unsur C, tapi kehilangan unsur H dan O karena mengeluarkan senyawa H2O dan CH4. Akibatnya, akan ada masa di mana tipe-tipe kerogen di atas akan bertemu.

Tipe I (alginite) =>light oil

Tipe II (exinite) => waxy oil dan some  gas

Tipe III (vitrinite) => gas

Tipe IV (inertinite) => no potential

Referensi:

• Tissot, B.P dan Welte, D.H. 1984. Petroleum Formation and Occurrence, 2nd Revised and Enlarge edition. Springer-Verlag
• Verweij, J.M. 1993. Hydrocarbon Migration System Analysis. Development in Petroleum Science 35. Elsevier
• Wust, R.A.J dan Bustin, R.M. 2003. Encyclopedia of Sediments and Sedimentary Rocks. Encyclopedia of Earth Sciences Series. Springer

Posted in: Petroleum