Menggunakan Teknologi untuk Mengebor Lebih Cerdas dan Menyalakan Masa Depan

Industri minyak dan gas adalah salah satu sektor terbesar di dunia, dengan nilai $6,10 triliun pada tahun 2024 dan diproyeksikan melampaui $8,79 triliun pada tahun 2034. Sektor ini juga menghasilkan lebih dari $4,2 triliun dalam perkiraan pendapatan global tahun lalu.

Minyak menggerakkan segala sesuatu, mulai dari perjalanan kita pada pagi hari hingga pabrik yang menghasilkan barang-barang kebutuhan. Minyak merupakan tulang punggung masyarakat modern: menghangatkan bangunan, menghasilkan listrik, dan menjaga industri tetap beroperasi. Selain sebagai sumber energi, minyak menjadi bahan baku berbagai produk yang kita gunakan setiap hari. Obat-obatan, plastik pada hampir semua benda yang kita sentuh, dan bahan kimia yang memungkinkan terciptanya banyak produk semuanya berasal dari minyak. Secara harfiah, minyak menggerakkan dunia.

Namun, minyak adalah bahan bakar fosil tak terbarukan dengan dampak lingkungan yang besar, termasuk emisi gas rumah kaca dan perubahan iklim. Minyak juga menimbulkan tantangan geopolitik karena cadangannya terkonsentrasi di segelintir negara, sehingga mengancam keamanan energi global.

Minyak Bersifat Terbatas: Apa Artinya bagi Produksi & Harga

Sebagai sumber daya yang tidak dapat diperbarui, minyak mentah tidak dapat digantikan secara alami pada kecepatan yang dikonsumsinya. Hal ini karena sumber daya yang terbatas dan cepat habis terbentuk selama jutaan tahun dari dekomposisi materi organik, tumbuhan, dan hewan, di bawah panas dan tekanan ekstrem.

Ini adalah sumber hidrokarbon, yang berarti senyawa organik yang terbentuk secara eksklusif dari atom karbon dan hidrogen. Hidrokarbon merupakan dasar minyak, gas alam, dan batu bara, yang merupakan zat alami yang ditemukan dalam batuan di kerak bumi. 

Jumlah total minyak di Bumi terbatas. Dan seiring minyak diekstraksi dan digunakan, cadangan yang tersedia berkurang, menimbulkan kekhawatiran tentang pasokan di masa depan.

Belum lagi, tidak semua minyak dalam suatu cadangan dapat dipompa keluar. Sebuah reservoir biasanya hanya memulihkan beberapa persen hingga lebih dari 50% minyaknya, bergantung pada tekanan reservoir, jumlah gas terlarut, sifat batuan seperti porositas dan permeabilitas, serta teknik pemulihan yang digunakan.

Pemulihan primer, yaitu ekstraksi awal, sering kali hanya menghasilkan sekitar 20% minyak. Metode pemulihan lanjutan seperti injeksi air atau gas dapat meningkatkan hasil total secara signifikan. Perusahaan menggunakan simulasi komputer untuk memodelkan perilaku reservoir, mengevaluasi berbagai skenario produksi, menyusun strategi injeksi, dan memperkirakan pemulihan minyak dari waktu ke waktu.

Meskipun terbatas, cadangan baru terus ditemukan dan diekstraksi menggunakan teknologi baru dan yang ditingkatkan yang memungkinkan pemulihan minyak lebih banyak dari ladang yang ada.

Untuk mengekstraksi minyak mentah, teknik pengeboran dan pemompaan membawanya dari reservoir bawah tanah ke permukaan. Pertama, alat digunakan untuk menemukan dan menilai reservoir. Setelah yang layak ditemukan, teknik pengeboran membuat sumur dari mana minyak dipompa keluar, sering menggunakan struktur seperti rig minyak.

Rig minyak mengebor lubang jauh ke dalam bumi untuk membuat sumur yang mengekstraksi minyak bumi. Namun, jika pengeboran menemukan hidrokarbon yang tidak cukup untuk memberi keuntungan bagi operator, sumur tersebut disebut sumur kering.

Menariknya, sebuah sumur minyak dapat menjadi kering bahkan ketika pengukuran menunjukkan masih ada minyak. Untuk menentukan apakah sebuah sumur mengandung minyak, berbagai metode digunakan, mulai dari survei regional berskala besar hingga pengambilan sampel langsung di lokasi pengeboran. 

Sebelum memulai pengeboran apa pun, operator menggunakan survei geologi dan geofisika untuk mengidentifikasi area dengan potensi menyimpan hidrokarbon. Ahli geologi mempelajari fitur permukaan, struktur bawah permukaan, dan jenis batuan untuk menemukan cadangan minyak dan gas potensial.

Teknik lain mencakup survei gravitasi, yang mengukur perubahan halus pada gravitasi bumi, dan survei magnetik, yang mengukur anomali magnetik. Ahli geologi juga menganalisis tanah permukaan dan vegetasi untuk menemukan jejak hidrokarbon yang mungkin merembes dari reservoir yang lebih dalam.

Di antara metode ini, survei seismik sangat penting. Mereka menggunakan gelombang suara yang menembus Bumi untuk mengungkap lokasi deposit minyak dan memberikan perkiraan ukuran perkiraan cadangan.

Namun, cukup umum bagi sumur minyak menjadi kering tepat setelah sebagian minyak yang diharapkan telah diekstraksi.

Mengapa Sumur ‘Kering’ Terjadi—dan Bagaimana Seismik 4D Memperbaikinya

Menemukan minyak, sumber daya penting dan terbatas, sangat kompleks. Selain itu, dampak lingkungan negatif dari ekstraksi minyak dan gas menambah lapisan urgensi: pengeboran harus lebih cerdas dan efisien. Ini memerlukan pengukuran yang lebih akurat tentang berapa banyak minyak yang sebenarnya terdapat dalam sebuah reservoir.

Sekelompok peneliti dari Penn State University mengembangkan perhitungan yang lebih akurat mengenai jumlah minyak yang benar-benar dapat dihasilkan suatu sumur. Penelitian mereka menjawab pertanyaan penting: mengapa sebuah sumur mengering ketika pemindaian seismik menunjukkan masih ada minyak di bawah tanah?

“Kami sebenarnya menguji … data dari Laut Utara. Anda tahu, mereka mulai mengebor pada tahun 2008 dan berdasarkan perkiraan mereka … mereka dapat memproduksi minyak selama 20 tahun, 30 tahun. Namun sayangnya, setelah dua tahun, tidak ada apa-apa. Sumur mereka kering. Mereka hanya kebingungan. Di mana minyaknya? Hilang? Masalah besar sebenarnya adalah kompleksitas geologi di reservoir.”

– Penulis studi Tieyuan Zhu, seorang geofisik dari Penn State

Jadi, Zhu, bersama mahasiswanya dan rekan postdoktoral, memutuskan untuk mempelajari lebih detail data dari pengukuran suara dibandingkan yang sebelumnya digunakan.

Ini berarti tim membutuhkan lebih banyak daya komputasi serta memori besar untuk menyimpan bagian-bagian masalah di prosesor komputer, menghindari perjalanan kembali ke penyimpanan data yang memakan waktu dan biaya.

Solusinya adalah superkomputer Bridges-2 andalan PSC yang didanai National Science Foundation, yang memungkinkan penelitian intensif data dengan mengintegrasikan teknologi baru untuk HPC terkonvergen, skalabel, pembelajaran mesin, dan analisis data.

Ia memiliki lebih dari seribu CPU kuat dalam ratusan node memori regulernya yang menyediakan kecepatan untuk komputasi tujuan umum dan analitik data. Superkomputer ini juga dapat menyediakan memori, karena setiap node CPU-nya memiliki 256 GB hingga 512 GB RAM, yang 8 hingga 16 kali lipat dari laptop gaming canggih.

Selain itu, Bridges-2 memiliki node Extreme Memory (EM) dengan memori bersama sebesar 4 TB, serta node GPU yang memberikan kinerja dan skalabilitas tinggi untuk deep learning dan komputasi terakselerasi.

Dengan daya komputasi ini, para peneliti menggunakan Bridges-2 untuk menambahkan dimensi waktu pada pengukuran seismik dan menganalisis bagaimana minyak menekan tingkat kebisingan suara yang melaluinya.

Analisis awal tim menemukan struktur batuan tersembunyi dalam cadangan minyak yang bertanggung jawab mencegah ekstraksi seluruh minyak di dalamnya. Untuk menangani ladang minyak besar secara praktis, para peneliti saat ini sedang bekerja memperluas sistem mereka.

Para peneliti pertama kali melaporkan¹ hasil mereka di jurnal Geophysics tahun lalu, lalu menerbitkan hasil yang lebih luas² tahun ini.

Geser untuk menggulir →

Struktur Bawah Permukaan Tersembunyi: Alasan Sebenarnya Mengapa Sumur Berkinerja Buruk

Minyak tidak hanya berada dalam kolam di bawah tanah, siap untuk diambil. Ia sebenarnya meresap ke dalam batuan sedimen berpori dan kemudian bermigrasi melaluinya menuju permukaan bumi. Namun ketika minyak terperangkap di bawah batuan penutup yang kurang berpori, terbentuklah sebuah reservoir.

Di sinilah suara berperan. Batuan padat menghantarkan suara lebih cepat daripada batuan yang jenuh minyak. Dengan mengukur seberapa besar minyak memperlambat suara saat merambat melalui batuan, para ahli dapat mengenali cadangan minyak.

Metode seismik ini membuat gambar 3D tentang lokasi batuan yang terendam minyak, mirip dengan ultrasonografi medis pada otot dan organ internal Anda.

Walaupun memiliki kemampuan tersebut, sumur yang dibor berdasarkan citra canggih itu sering menghasilkan minyak lebih sedikit daripada perkiraan. Penyebabnya adalah pencitraan 3D belum menangkap gambaran yang lengkap; masih ada informasi penting yang hilang.

Tim peneliti menduga bahwa pencitraan cadangan yang sama pada waktu berbeda akan menghasilkan animasi 4D dengan gambaran yang lebih akurat. Pemanfaatan lebih banyak aspek data seismik dalam analisis juga akan memberi pemahaman yang lebih baik tentang apa yang sedang terjadi.

Sebelumnya, cadangan minyak terdeteksi berdasarkan waktu yang lebih lama yang dibutuhkan suara untuk melaluinya. Sekarang, para peneliti menambahkan amplitudo sinyal, bagaimana minyak meredam kebisingan, ke data waktu.

Untuk melakukan semua perhitungan dengan cepat dan menyimpan sementara berbagai komponen masalah dalam memorinya, tim menggunakan Bridges-2.

Superkomputer tersebut digunakan dalam dua fase. Fase pertama melibatkan paralelisasi kode penelitian dan membuatnya lebih praktis. Fase kedua melibatkan penerapan kode pada data lapangan.

“PSC menjamin saya seratus ribu jam komputasi, serta memori untuk menyimpan data saya, data lapangan … Itu tidak dapat dicapai dengan sumber daya lokal kami.”

– Zhu

Semua analisis yang diperluas dan pengukuran berulang ini membuahkan hasil. Ilmuwan Penn State menemukan bahwa ketika dipetakan hanya berdasarkan waktu, dalam satu pengukuran, gambar tidak menangkap struktur di dalam cadangan minyak.

Itu karena beberapa struktur ini, seperti lapisan batuan yang lebih padat di dalam cadangan, tidak akan mempengaruhi kecepatan suara cukup untuk terdeteksi, namun mereka akan mencegah pemompaan minyak dari di bawahnya.

Dalam beberapa kasus, pengeboran sedikit lebih dalam dapat menyelesaikan masalah ini dan mengakses sisa minyak di sumur.

Namun, para peneliti telah menerapkan pendekatan mereka pada area geologi yang cukup terbatas, sekitar 9 mil persegi. Pada titik ini, pekerjaan ilmuwan Penn State hanya merupakan bukti konsep. Tim kini fokus memperluas komputasi mereka ke lebih banyak node, yang akan memungkinkan mereka membuat peta akurat untuk area yang jauh lebih luas.

Tim memiliki opsi lain untuk memperluas pekerjaan mereka, yang mungkin akan mereka jelajahi, yaitu menggunakan node memori ekstrem Bridges-2, yang masing-masing memiliki 4.000 gigabyte (GB) RAM.

Dari Sumur yang Habis menjadi Penyimpanan Energi: CAES & Geotermal

Minyak telah menjadi sumber energi dominan selama lebih dari satu abad. Namun, dunia kini beralih dari bahan bakar fosil ke sumber energi terbarukan seperti angin dan surya, didorong oleh kekhawatiran tentang perubahan iklim, polusi udara dan air, serta perusakan habitat yang disebabkan oleh sumber daya tidak terbarukan.

Sumber energi terbarukan bersifat intermiten dan memerlukan cara yang lebih baik untuk menyimpan energi untuk penggunaan di kemudian hari. Menariknya, sumur minyak dan gas yang habis dapat menyediakan solusi untuk tantangan ini.

Sumur-sumur ini sebenarnya merupakan sumber panas geotermal alami yang signifikan. Sebuah studi³ oleh peneliti Penn State awal tahun ini menemukan bahwa panas tersebut dapat meningkatkan efisiensi penyimpanan energi udara terkompresi (CAES) sebesar 9,5%, sehingga lebih banyak energi tersimpan dapat dipulihkan dan diubah menjadi listrik.

“Peningkatan efisiensi ini dapat menjadi pengubah permainan untuk membenarkan ekonomi proyek penyimpanan energi udara terkompresi. Dan di atas itu, kami dapat secara signifikan menghindari biaya awal dengan menggunakan sumur minyak dan gas yang sudah tidak berproduksi lagi. Ini bisa menjadi situasi menang-menang.”

– Penulis bersama studi Arash Dahi Taleghani

Mengubah kembali sumur minyak dan gas yang habis juga dapat membantu mengurangi dampak negatif sumur yatim. Ini adalah sumur yang tidak lagi dipelihara oleh pemiliknya karena tidak menguntungkan secara ekonomi.

Tanpa pengawasan, kepala sumur ini dapat bocor zat beracun seperti metana, yang memiliki dampak pemanasan 84 kali lebih besar daripada CO2 selama periode 20 tahun. Mereka juga melepaskan zat seperti hidrogen sulfida, arsenik, dan benzena yang merembes ke udara, air, dan tanah lokal, menciptakan masalah polusi yang signifikan.

Menurut perkiraan Reuters tahun 2020, terdapat sedikitnya 29 juta sumur yang ditinggalkan di seluruh dunia.

Sementara itu, sebuah laporan⁴ dari awal tahun ini memperkirakan total 4.499.000 sumur minyak dan gas terlantar, dengan 3.557.000 di antaranya berada di AS. Emisi metana dari hampir 4,5 juta sumur di seluruh dunia diperkirakan sekitar 0,4 juta ton pada 2022, setara dengan 10,5 juta ton CO2 dalam skala waktu 100 tahun.

Namun tidak semua sumur yatim terdokumentasi. Bahkan, banyak yang tidak tercantum dalam catatan resmi dan tidak memiliki operator yang diketahui.

Untuk mengatasi masalah ini, peneliti dari Lawrence Berkeley National Laboratory milik Departemen Energi menggunakan alat modern⁵, termasuk sensor, pemindaian laser, drone, dan AI, untuk menemukan sumur yatim yang tidak terdokumentasi (UOW).

“Meskipun AI adalah teknologi kontemporer yang berkembang cepat, ia tidak seharusnya hanya dikaitkan dengan sumber data modern. AI dapat meningkatkan pemahaman kita tentang masa lalu dengan mengekstrak informasi dari data historis pada skala yang tidak dapat dicapai beberapa tahun lalu. Semakin kita melangkah ke masa depan, semakin banyak pula Anda dapat menggunakan masa lalu.”

Dalam penelitian mereka, mereka menelusuri empat kabupaten yang memiliki produksi minyak awal yang tinggi dan menemukan sekitar 1.300 potensi UOWs. Dua puluh sembilan telah diverifikasi menggunakan citra satelit, sementara survei lapangan memverifikasi tambahan 15.

Pemetaaan dan verifikasi berbasis AI ini merupakan bagian dari inisiatif yang lebih besar untuk menangani sumur yatim yang tidak terdokumentasi. Program Konsorsium Advancing Technology for Assessment of Lost Oil & Gas Wells (CATALOG) adalah kolaborasi untuk meningkatkan metode menemukan sumur, mendeteksi dan mengukur metana, menyaring sumur berdasarkan kondisi, memprioritaskan sumur untuk penutupan, dan menciptakan alat murah untuk penggunaan luas.

“Sekarang ada kebutuhan untuk mengukur emisi sebelum dan sesudah menutup sumur minyak dan gas. Baik karena Anda ingin memastikan penutupan dilakukan dengan benar, maupun Anda ingin mengukur dampak program itu sendiri pada strategi mitigasi iklim kami – khususnya untuk emisi metana, yang dapat menyebabkan dampak pemanasan global lebih cepat daripada karbon dioksida.”

– Ilmuwan Sebastien Biraud, yang memimpin proyek CATALOG di Berkeley Lab

Berinvestasi dalam Eksplorasi Energi Cerdas

Dalam pengeboran cerdas, Baker Hughes dikenal sebagai pemimpin layanan teknologi energi. Perusahaan menggunakan sensor canggih, komputasi awan, digital twin, dan AI untuk mengoptimalkan pengeboran. Perusahaan juga menyediakan teknologi deteksi metana dan pengurangan emisi.

Baker Hughes (BKR )

Dengan kapitalisasi pasar sebesar $47,8 miliar, saham BKR diperdagangkan pada $48,50, naik 18,24% sejauh ini tahun ini. Perusahaan mencatat EPS (TTM) sebesar 2,93 dan P/E (TTM) sebesar 16,58. Baker Hughes membayar dividen dengan hasil 1,90%.

Mengenai posisi keuangannya, perusahaan melaporkan pendapatan sebesar $6,9 miliar untuk Q2 2025. Laba bersih yang dapat diatribusikan sebesar $701 juta. EPS terdilusi GAAP untuk kuartal tersebut sebesar $0,71, dan EPS terdilusi yang disesuaikan sebesar $0,63.

“Kami menyampaikan hasil kuartal kedua yang kuat, dengan total margin EBITDA yang disesuaikan meningkat 170 basis poin secara tahunan menjadi 17,5% meskipun pendapatan menurun sedikit. Kinerja ini mencerminkan manfaat perbaikan biaya struktural dan penerapan berkelanjutan sistem bisnis kami, yang mendorong produktivitas lebih tinggi, leverage operasional yang lebih kuat, dan pendapatan yang lebih tahan lama di seluruh perusahaan.”

– CEO Lorenzo Simonelli

Selama periode ini, perusahaan melaporkan backlog rekor sebesar $3,5 miliar untuk sektor Industrial & Energy Technology (IET) yang menyediakan layanan untuk aplikasi pembangkit listrik di seluruh industri energi.

Ia juga menghasilkan arus kas operasi sebesar $510 juta, sementara arus kas bebas sebesar $239 juta. Baker Hughes mengembalikan $423 juta kepada pemegang sahamnya pada 2Q25, termasuk $196 juta melalui pembelian kembali saham.

Berita dan Perkembangan Saham Baker Hughes (BKR) Terbaru

Kesimpulan

Minyak mentah tetap menjadi salah satu sumber energi terpenting di dunia, karena membentuk bagian signifikan dari ekonomi global. Namun, ia merupakan sumber daya terbatas, yang dapat menimbulkan tantangan di masa depan.

Seiring menipisnya minyak yang mudah dijangkau, perusahaan mengebor lebih dalam daripada sebelumnya, dan hanya teknologi yang sangat maju yang dapat memecahkan kebuntuan ini. Dibutuhkan komputasi berkinerja tinggi, analitik seismik canggih, sensor, ilmu data, dan AI. Berbagai alat tersebut mengubah cara kita menemukan dan mengekstraksi minyak, bahkan memanfaatkan kembali sumur lama.

Jadi, tujuan bukan hanya mengekstrak lebih banyak minyak dari tanah; tetapi juga melakukannya dengan kerusakan lingkungan yang lebih sedikit. Dan dalam beberapa kasus, teknologi yang sama dapat membantu mengubah sumur yang habis menjadi solusi penyimpanan energi bersih.

Klik di sini untuk mempelajari apakah biofuel alga adalah revolusi energi berikutnya.

Referensi

<sup>1. Xing, G., & Zhu, T. (2024). Advancing attenuation estimation through integration of the Hessian in multiparameter viscoacoustic full-waveform inversion. Geophysics, 89(5), r429. Diterbitkan 1 September 2024. https://doi.org/10.1190/geo2023-0634.1
2. Kim, D., & Zhu, T. (2025). Why do seismic attenuation models enhance time-lapse imaging? A 2D viscoacoustic full-waveform inversion case study from the Volve field. Geophysics, 90(4), b193. Diterbitkan 1 Juli 2025. https://doi.org/10.1190/geo2024-0793.1
3. Zhang, Q., Taleghani, A. D., & Elsworth, D. (2025). Underground energy storage using abandoned oil & gas wells assisted by geothermal. Journal of Energy Storage, 60, 115317. Diterbitkan 8 Januari 2025. https://doi.org/10.1016/j.est.2025.115317
4. Lei, T., Chen, X., Ma, S., Jing, L., & Guan, D. (2025). A global inventory of methane emissions from abandoned oil and gas wells and possible mitigation pathways. National Science Review, 12(7), nwaf184. Diterbitkan Juli 2025. https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf184
5. Ciulla, F., Santos, A., Jordan, P., Kneafsey, T., Biraud, S. C., & Varadharajan, C. (2024). A Deep Learning Based Framework to Identify Undocumented Orphaned Oil and Gas Wells from Historical Maps: A Case Study for California and Oklahoma. Environmental Science & Technology, 58(50). Diterbitkan Desember 2024. https://doi.org/10.1021/acs.est.4c04413</sup>