Minyak bumi
Minyak bumi (bahasa Inggris: "petroleum", dari bahasa Latin "petrus"- karang dan "oleum"- minyak), dijuluki juga sebagai "emas hitam", adalah cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri
alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. Minyak bumi diambil dari sumur minyak di pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi sumur-sumur minyak ini didapatkan setelah melalui proses studi geologi, analisis sedimen, karakter dan struktur sumber, dan berbagai macam studi lainnya. Setelah itu, minyak bumi akan diproses di tempat pengilangan minyak dan dipisah-pisahkan
hasilnya berdasarkan titik didihnya sehingga menghasilkan berbagai macam bahan bakar, mulai dari bensin dan minyak tanah sampai aspal dan berbagai reagen kimia yang dibutuhkan untuk membuat plastik dan obat-obatan. Minyak bumi digunakan untuk memproduksi berbagai macam barang dan material yang dibutuhkan manusia.
Minyak bumi adalah hasil dari peruraian (dekomposisi) materi tumbuhan dan hewan di suatu daerah yang "subsidence" (turun) secara perlahan. Daerah tersebut biasanya berupa laut,batas lagoon (danau) sepanjang pantai ataupun danau dan rawa di daratan. Sedimen diendapkan bersama-sama dengan materi tersebut dan kecepatan pengendapan sedimen harus cukup cepat sehingga paling tidak bagian materi organik
tersebut dapat tersimpan dan tertimbun dengan baik sebelum terjadi pembusukan. Pada kondisi sirkulasi dan reduksi tertentu akumulasi hidrokarbon banyak ditemukan pada bagian air laut dalam.
Waktu berjalan terus secara geologis dan daerah pengendapan semakin terbenam ke dalam permukaan bumi yang lebih dalam, karena bertambahnya berat oleh sedimen sedimen dan material yang menimbun di atasnya, atau karena gaya gaya tektonik yang menimbulkan efek "subsidence." Material organik terbenam semakin dalam sehingga mengalami tekanan dan suhu yang semakin tinggi. Proses
tersebut akan menimbulkan perubahan perubahan kimiawi dari material organik tersebut. Perubahan material ini merupakan cikal bakal terbentuknya campuran bahan hidrokarbon yang komposisinya sangat kompleks, baik hidrokarbon yang berupa cairan maupun yang berbentuk gas.
Kenaikan suhu terhadap kedalaman rata rata di dunia ini sekitar 20- 55 derajat celsius per kilometer. Di Sumatera sendiri dapat mencapai kurang lebih sekitar 100 °C/km. Sedangkan habitat minyak baru akan terbentuk pada suhu sekitar 65- 150 °C yang biasanya berada pada kedalaman 1.5- 3 km. Pada kedalaman 3- 6 km batuan reservoar akan lebih didominasi oleh gas daripada minyak. Untuk kedalaman
yang lebih dalam lagi suhu akan menjadi lebih tinggi sehingga gas akan menjadi lebih tinggi sehingga gas akan mengalami dekomposisi lebih lanjut.
Pada umumnya, minyak bumi biasanya terendapkan dalam batuan sedimen berpori baik yang memiliki nilai porositas 45% (reservoar yang sangat baik). Karena semakin lama batuan tersebut terendapkan dan tertimbun material di atasnya, maka batuan tersebut akan terkompaksi dan hal ini mengakibatkan nilai porositasnya berkurang. Minyak, gas, dan air akan terkumpul atau tersimpan di
ruang pori pori dari batuan berpori tersebut. Oleh karena tekanan gravitasi, maka fluida tersebut bergerak di dalam batuan perlahan-lahan. Batuan yang dapat meloloskan fluida disebut sebagai batuan yang permeabel. Permeabilitas batuan dapat memisahkan gas, minyak, dan air secara fisis, yaitu akibat perbedaan densitasnya. Minyak dan gas yang berdensitas lebih ringan daripada air akan
bergerak naik sampai ke permukaan sebagai rembesan atau terperangkap di dalam jebakan lalu berhenti terakumulasi sampai perangkap itu penuh.
Jebakan ("trap") adalah adanya lapisan batuan permeabel dan berpori ("reservoar rock") ditumpangi atau dihalangi oleh batuan yang impermeabel yang berfungsi sebagai pencegah larinya minyak ke tempat lain ("caprock"). Struktur-struktur geologi yang dapat menjebak minyak dan gas tersebut dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Minyak bumi hanya berisi minyak mentah saja, tetapi dalam penggunaan sehari-hari ternyata juga digunakan dalam bentuk hidrokarbon padat, cair, dan gas lainnya. Pada kondisi temperatur dan tekanan standar, hidrokarbon yang ringan seperti metana, etana, propana, dan butana berbentuk gas yang mendidih pada-161.6 °C,-88.6 °C,-42 °C, dan-0.5 °C,
berturut-turut (-258.9°,-127.5°,-43.6°, dan +31.1 °F), sedangkan karbon yang lebih tinggi, mulai dari pentana ke atas berbentuk padatan atau cairan. Meskipun begitu, di sumber minyak di bawah tanah, proporsi gas, cairan, dan padatan tergantung dari kondisi permukaan dan diagram fase dari campuran minyak bumi tersebut.
Sumur minyak sebagian besar menghasilkan minyak mentah, dan terkadang ada juga kandungan gas alam di dalamnya. Karena tekanan di permukaan Bumi lebih rendah daripada di bawah tanah, beberapa gas akan keluar dalam bentuk campuran. Sumur gas sebagian besar menghasilkan gas. Tapi, karena suhu dan tekanan di bawah tanah lebih besar daripada suhu di permukaan, maka gas yang keluar
kadang-kadang juga mengandung hidrokarbon yang lebih besar, seperti pentana, heksana, dan heptana dalam wujud gas. Di permukaan, maka gas ini akan mengkondensasi sehingga berbentuk kondensat gas alam. Bentuk fisik kondensat ini mirip dengan bensin.
Persentase hidrokarbon ringan di dalam minyak mentah sangat bervariasi tergantung dari ladang minyak, kandungan maksimalnya bisa sampai 97% dari berat kotor dan paling minimal adalah 50%.
Jenis hidrokarbon yang terdapat pada minyak bumi sebagian besar terdiri dari alkana, sikloalkana, dan berbagai macam jenis hidrokarbon aromatik, ditambah dengan sebagian kecil elemen-elemen lainnya seperti nitrogen, oksigen dan sulfur, ditambah beberapa jenis logam seperti besi, nikel, tembaga, dan vanadium. Jumlah komposisi molekul sangatlah beragam dari minyak yang satu ke minyak yang lain tetapi persentase proporsi dari elemen kimianya dapat dilihat di bawah ini:
Ada 4 macam molekul hidrokarbon yang ada dalam minyak mentah. Persentase relatif setiap molekul berbeda-beda tiap lokasi minyaknya, sehingga menggambarkan ciri-ciri dari setiap minyak.
Penampakan fisik dari minyak bumi sangatlah beragam tergantung dari komposisinya. Minyak bumi biasanya berwarna hitam atau coklat gelap (meskipun warnanya juga bisa kekuningan, kemerahan, atau bahkan kehijauan). Pada sumur minyak biasanya ditemukan juga gas alam yang mempunyai massa jenis lebih ringan daripada minyak bumi, sehingga biasanya keluar terlebih dahulu dibandingkan minyak. Dalam campuran
itu, terdapat juga air asin, yang massa jenisnya lebih rendah sehingga berada di lapisan di bawah minyak. Minyak mentah juga dapat ditemukan dengan campuran dengan pasir dan minyak, seperti pada pasir minyak Athabasca di Kanada, yang biasanya merujuk pada bitumen mentah. Bitumen yang terdapat di Kanada memiliki karakteristik lengket, berwarna hitam, bentuknya seperti minyak mentah dalam wujud tar,
sehingga sangat lengket dan berat dan harus dipanaskan terlebih dahulu agar larut dan bisa dialirkan. Venezuela juga mempunyai cadangan minyak dalam jumlah besar di pasir minyak Orinoco, meskipun jumlah hidrokarbon yang terkandung lebih cair daripada di Kanada. Jenis minyak ini disebut dengan minyak ekstra berat. Minyak yang terdapat dalam pasir minyak ini disebut dengan minyak tak konvensional untuk
membedakannya dari minyak yang dapat diekstrak dengan metode tradisional biasa. Kanada dan Venezuela diperkirakan mempunyai 3.6 triliun barel (57010 m) bitumen dan minyak ekstra-berat ini, sekitar dua kali dari volume cadangan minyak konvensional dunia.