Miftahul Firdaus

PT. ELNUSA GEOSAINS

Materi:

Logging Environment & Evaluasi Kandungan HC

Log-log Yang Menunjukkan Zona Permeable.

A. Spontaneous Potential (SP)

B. Gamma Ray (GR)

Log-log yang mengukur resistivitas formasi

A. Log Induction

B. Log Lateral

Log-log yang mengukur porositas formasi

A. Log Neutron

B. Log Densitas

C. Log Sonic

Clean Formation Evaluation

Shaly Formation Evaluation

LOGGING ENVIRONMENT

&

EVALUASI KANDUNGAN HC

LOGGING

ENVIRONMENT

PROSES INVASI

PROSES INVASI

Selama Pengeboran :

Tekanan lumpur sebesar (Pm)

Tekanan hydrostatic fluida di dalam pori-pori formasi (Pr)

Beda kedua tekanan tadi dikontrol untuk :

Mencegah “Blowout”

Mendorong cairan lumpur pemboran masuk kedalam

formasi (proses invasi).

Proses invasi menimbulkan padatan pada dinding formasi

yang dinamakan Kerak lumpur (mud cake).

Cairan yang masuk kedalam formasi dinamakan Mud Fitrate

Profil invasi di dalam Lubang Bor

Nomenclature:

Borehole:

Rm = Resistivity of mud.

Rmc = Resistivity of mud cake.

Flushed Zone:

Rmf = Resistivity of mud filtrate.

RXO = Resistivity of flushed zone.

SXO = Water Saturation of flushed zone.

Uninvaded or Virgin Zone:

RT = True resistivity of formation.

RW = Resistivity of formation water.

SW = Formation Water Saturation.

RS = Resistivity of adjacent bed or houlder

bed resistivity.

di = Diameter of invasion.

dh = Borehole diameter.

h = Bed thickness.

Pengaruh Invasi Pada

Pengukuran Resistivitas.

1. “Flushed zone” dengan diameter (df.)

Mengandung “Mud Filtrate” (Rm )

Mengandung “Residual Hydrocarbon”

Punya Resistivitas Batuan Rxo.

Tebal ~ 6 inches, tapi bisa lebih atau kurang

2. “Transition zone” dengan diameter (dj.)

Rentangnya bisa beberapa feet.

3. Undisturbed zone:

Punya Resistivitas Air Formasi (Rw), Resistivitas Batuan (Rt), dan Water Saturation (Sw) .

Percobaan Archie

A. Resistivitas Air Formasi.

Archie mula mula mengukur resistivitas air formasidalam suatu bejana.

“Dengan mengukur besar arus I dan voltage V, maka resistivitas air formasi, Rw”

dihitung sbb:

VRw = ----- [ ohmm]

I

B. Resistivitas Batuan, Ro.

Archie kemudian menganalisa sebuah batuan. Mula muladiukur porositasnya Ø. Pori pori tadi lalu diisi sepenuhnya(Sw = 1) dengan air formasi yang resistivitasnya telahdiukur. Dalam percobaan pertama tadi sebesar Rw.

Dengan mengukur besar arus I2 dan voltage V, maka

resistivitas batuan, Ro, dihitung sbb:

VRo = --------- [ ohmm]

I2Ternyata Ro > Rw

Percobaan Archie (lanjutan)

Kemudian Archie mengulang-ulang percobaan tadi dengan

salinitas air formasi yang berbeda.

Diperoleh :

Ro1 = F Rw1

Ro2 = F Rw2

Ro3 = F Rw3

Terlihat bahwa Resistivitas batuan (Ro) berbanding lurus

dengan Resistivitas air formasi (Rw) yang dikandungnya.

Ro = F Rw (1)

Dimana F = Formation Resistivity Factor.

Hasil percobaan diatas berupa data data F dan Ø untuk

sebuah batuan yang dilakukan kurang lebih 300 contoh batuan.

Harga F dan Ø tersebut lalu di-plot pada sumbu axis dan ordinat

seperti pada gambar dibawah.

Sebuah garis dapat ditarik untuk merepresentasikan titik-titik tsb.

Persamaan garis tadi secara matematis adalah:

1

F = ----------- (2)

Ø m

m = Cementation exponent, m = 1.3 - 2.2

PLOT HUBUNGAN ANTARA FAKTOR RESISTIVITAS

FORMASI (F) VERSUS PERMEABILITAS (K) DAN

POROSITAS (Ø)

C. Resistivitas Batuan (Rt).

Karena yang kita cari adalah oil, maka batuan dalam percobaan

pertama diisi dengan air formasi dan minyak.

Dengan penambahan minyak berarti Sw lebih kecil dari satu :

Sw < 1

Pengukuran menghasilkan Resistivitas Batuan ( Rt )

Dimana :

Rt lebih besar dari Ro,

Rt berbanding lurus dengan Ro.

Rt = I Ro (3)

Dimana I = Resistivity index

“ Makin kecil Sw makin banyak minyak dalam pori-pori & makin

besar Rt makin besar resistivity index (I).”

Jadi I dan Sw berbanding terbalik:

1

I = ----------- (4)

Sw n

Dimana n = Saturation exponent, kira-kira = 2

Dari persamaan (1), (2), (3) dan (4) Archie menyusun formulanyayang terkenal dalam tahun 1942 adalah sebagai berikut :

F. RwSw n = ------------------- (5)

Rt

Persamaan ini dikenal sebagai Archie Formula.

Rumus ini dipakai sebagai Dasar Interpretasi Data Log sampai

sekarang.

Prinsip Pengukuran Logging :

Mengukur Resistivitas sebuah Reservoir (R1).

Kemudian ukur Resistivitas Reservoir lain yang diketahuimengandung air (R2).

Dapat disimpulkan bahwa jika (R1) > (R2), maka ada HC

dalam reservoir (R1) .

Menghitung Volume HC Dalam Reservoir

Keberadaan HC dalam ruang pori-pori diketahui dengan

mengukur tahanan-jenis listrik /electrical resistivity formasi.

Asumsi:

Matrix batuan tidak menghantarkan arus listrik.

Ini berarti hantaran listrik sepenuhnya dilakukan

melalui air dalam pori-pori.

Ini dimungkinkan karena air tadi mengandung NaCl.

Jadi Batuan yang mengandung air punya High Conductivity

(atau low resistivity).

1

Note : Conductivity = -----------------

Resistivity

Rumus Archie

(Yang disederhanakan)

Rumus Archie dapat ditulis sbb:

F x Rw RoSwn = ---------- = -----

Rt Rt

Jika n = 2,

Ro

Sw = --------

Rt

Rumus ini dapat dipakai bila kita punya zona yang sudah

diketahui mengandung air (water bearing), tanpa perlu data

porositas.

Formation Resistivity Factor

Untuk harga-harga porositas yang biasa ditemui dalam logging, Formation Factor (F) dihitung sbb:

1Pada limestone: F = ---------

2

0.81 0.62Pada sandstone: F = ------ or F = ------

2 2.15

Dimana a = cementation factor

Contoh Penggunaan Archie Formula

Contoh Penggunaan Archie Formula

(lanjutan)

Penentuan Resistivitas Air Formasi (Rw) :

• Perhitungan resistivitas air formasi, Rw, dilakukan

dengan mudah dengan memakai rumus Archie

dalam zona yang mengandung air (lihat fig 2-2) :

Zona D adalah zona air karena harga Resistivitas-

nya rendah, yaitu Rt = 0.3 ohmm (asumsi Sw = 1)

Harga Porositas-nya sebesar 0.35

F Rw

Sw2 = 1 = ---------

0.3

Rw dihitung sebesar 0.045 ohm m.

Prosedur Evaluasi Formasi

Formation Evaluation dilakukan dengan memakai 3 log :

Log yang menunjukkan Zona Permeabel.

Spontaneous Potential Gamma Ray

Log Yang Mengukur Resistivitas Formasi

Deep Induction Deep Laterolog

• Log Yang Mengukur Porositas.

Density

Neutron

Sonic

Mencari Zona Produktif ?

Zona Permeable dicari dengan Log SP atau GR :

“Shale base line” disebelah kanan menunjukkan shale

(yang tidak permeable dan tidak akan berproduksi).

Penurunan SP kekiri menunjukkan adanya “Clean Zones”

(sand atau limestone) yang mungkin bisa produktif.

Log-log Resistivitas :

High resistivity menunjukkan HC atau “tight zones” atau

zona-zona berporositas rendah.

Low resistivity menunjukkan adanya air.

Log-log Porositas

Menunjukkan zona-zona yang berpori-pori atau yang

“ tight ”.

LOG YANG MENUNJUKKAN

ZONA PERMEABLE

Log SP

(Spontaneous Potential)

Applikasi Log SP :

Untuk membedakan batuan permeable dan non-

permeable.

Untuk korelasi “well to well”.

Sebagai reference kedalaman untuk semua log.

Untuk menentukan batas lapisan.

Untuk menghitung harga Rw.

Sebagai clay indicator.

Prinsip kerja :

Sebuah elektroda diturunkan kedalam lubang

sumur lalu direkam potensial listrik berbagai

titik dengan reference potensial elektroda

dipermukaan tanah.

Jadi SP adalah rekaman beda potensial antara

sebuah elektroda yang bergerak dalam sumur

dan sebuah elektroda lain yang ditanam di per-

mukaan tanah.

Lumpur harus bersifat conduktif.

Logging speed bisa 1500 m/hr.

PENGUKURAN LOG SP

Asal Mula Pengukuran Log SP

SP Deflection.

Kurva SP konstan tapi menyimpang ke level lain bila me

lewati batas dua formasi yang berlainan.

Dimuka batuan yang permeabel berisi air, maka

Bila Rmf > Rw SP menyimpang kekiri (SP negatif).

Bila Rmf < Rw SP menyimpang kekanan (SP positif).

Tidak ada penyimpangan SP dimuka batuan yang non-

permeabel atau dimuka shale.

SP DEFLECTION

Penyajian kurva SP:

Kurva SP disajikan di track I dengan satuan millivolt.

Tidak ada skala absolut, namun dipakai harga 10 mV

per small division.

Biasanya dipakai skala –80 sampai 20 mV

Log GR

( Gamma Ray )

Application Log GR.

Standard Gamma Ray Application:

Sebagai Reference utama bagi semua run logging.

Korelasi “well to well”.

Membedakan lapisan permeable dan nonpermeable.

Menghitung volume clay.

Natural Gamma Ray Tool (NGT) Application:

Mendeteksi, mengenali dan mengevaluasi mineral-mineral

radioaktif.

Mengenali tipe clay dan menghitung volume clay.

Lapisan yang permeable mungkin mengandung garam

Uranium lebih banyak daripada lapisan yang kurang

permeable.

Pembacaan Uranium pada log NGT kadang berguna sebagai

petunjuk adanya pergerakan fluida.

Prinsip Kerja Log GR.

Gamma Rays yang timbul secara alamiah:

Gamma Ray ini timbul secara alamiah dalam batuan

dan punya energi yang relatif rendah.

Alat yang mengukur gamma ray alamiah ini ada dua

macam yaitu:

1. Standard Gammaray Tool (SGT)

2. Natural Gamma Spectrometry Tool (NGT)

SGT mengukur semua GR alamiah yang timbul.

NGT selain mengukur semua GR, juga mengukur

energi GR dan menentukan konsentrasi 3 macam

elemen radioaktif yang biasa ada di alam yaitu:

Uranium (Ur235/238)

Potassium (isotope 19K40) dan

Thorium (Th232)

Induced Gamma Ray Tools:

Dalam alat alat ini dipasang sebuah sumber radioaktif

yang memancarkan gamma ray dengan energi tinggi.

Contohnya adalah alat density log :

FDC - Formation Density Compensated

LDT – Litho Density Tool

Depth of Investigation dan

Vertical Resolution.

Depth of Investigation SGT kira kira 10 inci.

Depth of Investigation NGT kira kira 15 inci.

Vertical Resolution SGT kira kira 10 inci dan

Vertical Resolution NGT kira kira 15 inci.

Presentation kurva GR

Kurva gamma ray disajikan dalam Track I.

Skala yang umum dipakai adalah 0-200 API.

Dapat direduksi jadi 0-150 API atau 0-120 API

bila aktivitas gamma ray rendah.

Penyajian kurva kurva NGT sbb:

SGR: Total Gamma Ray.

CGR: total GR dikurangi Uranium

Ratio Th/K

Ratio Th/U

LQC dan Corrections

Dalam batuan yang bebas dari shale, log GR merekam

harga rendah sekitar 20-30 API.

Dalam suatu “Shaly Formation” log GR punya harga antara 80 sampai 300 API.

Environmental corrections

Lubang yang besar dan mud yang berat jenisnya besar mengurangi harga pengukuran GR batuan.

Alat yang “centered” dalam lubang sumur akan menerima gamma ray dalam jumlah yang kurang dibanding alat GR yang “eccentered”.

Alat GR yang melakukan survey dalam sumur berisi lumpur KCl akan menerima GR lebih banyak karena adanya kandungan Potassium yang besar.

Jadi koreksi dilakukan terhadap:

Hole size dan mud weight.

Koreksi terhadap kandungan KCl

Casing size dan Casing weight

Ketebalan semen.

Contoh Koreksi GR

Terhadap Lubang Sumur

Carilah harga GR sesudah dilakukan koreksi bila harga log

GR = 32 API, hole size (dhole) =12 inci, mud weight (Wmud)

= 9.2 lb/gal, tool diameter (dsonde) = 3 3/8”, ketika survey

“centered”.

Hitung:

t = Wmud x [2.54(dhole) – 2.54(dsonde)]/[8.345 x 2]

= 12 g/cm2

Lalu ikuti garis merah (chart) dengan input t = 12 g/cm2

untuk mendapatkan faktor koreksi sebesar 1.2\

GRcorrected = 1.2 x GRlog = 38.4 API

Interpretation

Prosentase shale yang ada dalam batuan dihitung sbb:

(GRlog – GRclean)

Vshale = ---------------------------------

(GRshale – GRclean)

Survey dengan alat NGT memberikan kurva kurva Uranium,

Potassium dan Thorium.

Figure Mineral Identification from Spectral Gamma Ray

Log Yang Mengukur

Resistivitas Formasi

Rumus Dasar Interpretasi yang utama adalah :

F. RwSw2 = ----------

Rt

Input terpenting adalah Rt, resistivitas uninvadedzone.

Dengan adanya invasi maka industry logging telah

menciptakan 3 tipe alat Resistivitas yaitu:

Deep investigation.

Medium investigation.

Shallow investigation.

Resistivitas suatu larutan selalu ditampilkandengan suhu/temperatur larutan.

Contoh:

Rmf = 0.30 ohm-m @ 80 degF

Rw = 0.10 ohm-m @ 120 degF

Dari data resistivitas dan suhunya, dapat dicari

salinitas larutan; dengan pertolongan Chart Gen-9.

Contoh Soal:

Carilah salinitas larutan mud filtrate dan formation

water diatas ?

Resistivity of NaCl solution (Schlumberger chart GEN-9)

Klasifikasi dan Aplikasi.

Table 4-1 adalah klasifikasi alat Resistivitas

sampai 1987

Klasifikasi didasarkan pada radius of investigation :

Deep : 3 + feet

Medium : 1.5 - 3 feet

Shallow : 1- 6 inches.

• Semua kurva deep,medium dan shallow direkam memakai electrodes atau coils yang dipasang pada mandrel silindris, dan ditempatkan kurang lebihsecara centralized dalam lubang sumur.

• Alat-alat Microresistivitas memakai sensor yangdipasang pada tapak/pad yang dipaksa menempel pada dinding lubang selama survey.

Wilayah yang cocok untuk pemakaian

Log Induction dan Lateral

Log Induction bekerja dalam :Fresh mud

Resistivitas formasi < 200 ohm-m

Rmf/Rw > 2.0

Log Lateral akan bekerja lebih baik pada :Salt MudResistivitas formasi > 200 ohm-m

Rmf/Rw < 2.0

Large borehole >12 in. serta deep invasion

(>40in.)

Pembagian Aplikasi Log Induction & Lateral

Log Induction

Be continued

Prinsip Kerja.

Alat induction menentukan resistivitas dengan cara

mengukur konduktivitas batuan. Dalam kumparan

transmitter dialirkan arus bolak balik berfrekwensi tinggi

dengan amplituda konstan yang akan menimbulkan

medan magnit dalam batuan.

Medan magnit ini menimbulkan arus Eddy atau arus

Foucault yang dalam fig. 1 dinamakan ground loop.

Besar arus ini sebanding dengan konduktivitas batuan:

Depth of Investigation & Vertical Resolution.

Presentation Log Induction.

The deep Induction log disajikan dalam track 3-4 dengan

skala logaritmik, berupa dashe curve/garis putus- putus

dengan menemonic ILD.

The medium induction log juga dalam lajur 3-4 dengan skala

logaritmik, berupa dotted line dengan mnemonic ILM.

The shallow focussed log juga dalam lajur 3-4, skala

logaritmik, berupa garis kontinyu dengan mnemonic SFLU

(spherically focussed log).

Scala logarithmic biasanya 4 cycles, dari 0.2 s/d 2000

dengan unit [ohmm].

LQC / Interpretation

Permeability secara kwalitatif dapat ditunjukkan oleh adanya

separasi harga ILD,ILM dan SFLU.

Diambil asumsi bahwa mud filtrate telah menggusur semua

formation water dari flushed zone, sehingga harga SFLU lebih

tinggi dari ILD.

ILM mengukur resistivitas transition zone yang sebagian

sudah dimasuki oleh mud filtrate, sehingga harga ILM

ada diantara ILD dan SFLU.

Profile ILD<ILM<SFLU harus terlihat pada log Induction,

karena ini berarti syarat Rmf/Rw > 2.5 terpenuhi.

Koreksi Log Induction.

Induction log perlu dikoreksi terhadap:

Borehole corrections: mud resistivity dan borehole

size (figure 11)

Tool standoff corrections (figure 11)

Bed thickness dan shoulder bed corrections (fig.12)

Invasion corrections (figure 13)

SFLU log juga perlu koreksi terhadap mud

resistivitas

dan borehole size. (figure 10)

Log Lateral

Application Log Lateral.

Alat Laterolog direkayasa untuk mengukur resistivitas

batuan yang dibor dengan salty mud atau lumpur yang

sangat conduktif serta dipakai untuk mendeteksi zona - zona

yang mengandung HC.

Prinsip Kerja Log Lateral.

• Sonde pada alat resistivity ini memiliki elektroda

penyangga (bucking electrode) untuk memfokuskan arus

survey dan memaksanya mengalir dalam arah yang tegak

lurus terhadap sonde.

• Arus yang terfokuskan ini memungkinkan pengukuran

dilakukan pada batuan dengan arah yang lebih pasti.

• Ini merupakan perbaikan terhadap pengukuran yang

memakai arus yang tidak terfocus, yaitu alat ES (Electrical

Survey) yang terdahulu, dimana arus survey lebih suka

mengalir dalam lumpur karena resistivitas lumpur yang

lebih rendah dari resistivitas batuan.

Depth of Investigation and Vertical Resolution

LIMITATION & PRESENTATION

Alat Laterolog dipakai untuk survey dalam sumur berisi

lumpur ber-resistivitas rendah serta dalam batuan yang

resistivitasnya tinggi.

Alat Laterolog dapat secara akurat mengukur resistivitas

batuan dalam kisaran 0.2 – 40000 ohmm.

Alat Laterolog dianjurkan dipakai bila:

Ratio Rmf/Rw < 2.5

Bila resistivitas batuan lebih dari 200 ohmm.

Bila ketebalan lapisan kurang dari 10 feet.

Deep laterolog disajikan dalam lajur 3-4, skala logaritmik

sebagai garis tipis putus putus dengan mnemonic LLD

Shallow laterolog disajikan dalam lajur 3-4, skala logaritmik

sebagai garis dotted dengan mnemonic LLS

Microresistivity disajikan dalam lajur 3-4, skala logaritmik

sebagai garis solid dengan mnemonic MSFL.

Skala logaritmik biasanya dalam 4 cycle : 0.2 – 2000 ohmm.

Kurva resistivitas dapat dipakai sebagai indikator prosen

tase clay dalam batuan, VRT:

(Rsand – Rt)

VRT = ------------------------- x 4 Rclay/Rt

(Rsand – Rclay)

VRT biasanya cenderung terlalu tinggi, kecuali terdapat

batuan yang ber-resistivity tinggi.

Karena clay bersifat konduktif, dengan harga Rsand

yang minimal akan didapatkan harga VRT 100%

Koreksi Log Lateral

MSFL borehole corrections (fig.14)

Borehole corrections – terhadap resistivitas

lumpur dan borehole size (fig.15)

Bed thickness corrections (fig.16)

Invasion corrections – terhadap invasi mud filtrate

(fig. 17)

Fig.15 Laterolog Borehole Correction Chart

Fig. 17: Laterolog Invasion Correction Chart

Log Yang Mengukur

Porositas

Log Densitas

Aplikasi Log Densitas

Alat density mengukur berat jenis batuan yang

lalu dipakai untuk menentukan porositas batuan tadi.

Bersama log lain misalnya log neutron, lithologi

batuan dan tipe fluida yang dikandung batuan dapat

ditentukan.

Log density dapat membedakan minyak dari gas

dalam ruang poripori karena fluida fluida tadi berbeda

berat jenisnya.

Alat density yang modern juga mengukur PEF

(photoelectric effect) yang berguna untuk menentukan

lithologi batuan, mengidentifikasi adanya heavy

minerals dan untuk mengevaluasi clay.

Log density juga dipakai untuk menentukan Vclay

serta untuk menghitung “reflection coefficients”

bersama log sonic untuk memproses synthetics

seismogram.

Prinsip Kerja Alat Density

Suatu sumber radioaktif Cs137 berkekuatan 1.5 Curie

memancarkan GR berenergi 662 kev kedalam batuan.

Gamma rays ini berinteraksi dengan electron electron ba

tuan dengan mekanisme yang disebut Compton scattering,

dimana gamma rays tadi kehilangan energinya serta tersebar kesegala arah.

Proses Compton scattering menghasilkan adanya “awan”

gamma ray disekitar source dengan radius yang bervariasi

menurut banyaknya electron batuan.

Makin banyak electron batuan makin pendek radius awan dan akibatnya makin sedikit gamma ray yang sampai ke detektor (count rates).

Jadi e berbanding terbalik terhadap count rates atau cps

yang diterima oleh detektor

Gamma ray terdeteksi yang sedikit jumlahnya menunjukkan

adanya electron density yg besar.

Bulk density b untuk kebanyakan elemen punya harga yang

hampir sama besar dengan electron density e seperti

persamaan empiris sbb:

b = 1.0704 e – 0.1883

Alat Litho density tidak hanya mengukur density, tapi

juga photoelectric absorption index PEF.

Photoelectric absorption terjadi bila gamma ray yang

datang punya energi rendah.

Disini gamma ray tadi ditangkap oleh inti atom dan

sebuah electron dilemparkan keluar oleh atom.

PEF = (Z/10)3.6

dimana:

Z = nomer atom (= jumlah elektron dalam atom).

Tiap element punya harga Z tertentu oleh karena itu PEF

dapat dipakai sebagai petunjuk tipe batuan.

Harga PEF sedikit sekali tergantung pada porositas

batuan seperti terlihat pada Fig.2A berikut.

PEF juga hanya sedikit terpengaruh oleh fluida dalam

pori-pori, tapi log PEF terpengaruh oleh kandungan barite

dalam lumpur, sebab nomer atom Barium tinggi (Z=56).

Menghitung Density Porosity PHID

(yaitu porositas yang diturunkan dari RHOB) :

Karena bulk density b adalah penjumlahan matrix density ma

dan fluid density f dalam poripori maka harga porositas

batuan dapat ditentukan bila diketahui besar ma (diketahui

litologinya terlebih dahulu).

b = ma (1-PHID) + f (PHID)

dari sini diperoleh:

PHID = (b - ma ) / (f - ma )

dimana:

ma = matrix density

f = fluid density dalam pori-pori

QC/Interpretations.

Densitas shales biasanya lebih kecil dari density batuan yang

bebas dari lempung (clean formation). Oleh sebab itu

porositas shales lebih tinggi dari porositas batuan.

Pada pemakaian “limestone compatible scales”, maka:

Dalam clean limestone RHOB dan NPHI akan overlay

dalam shales RHOB akan berada disebelah kanan NPHI,

Dalam limestone yang mengandung gas, NPHI ada

disebelah kanan RHOB.

Dalam clean sand yang mengandung air, NPHI disebelah

kanan RHOB dengan jarak 6-7 p.u.

Dalam dolomite RHOB ada disebelah kanan NPHI, mirip

seperti dalam shale namun gamma ray biasanya punya

harga lebih rendah dalam dolomite.

Pada pemakaian “Sandstone compatible scales”,maka:

Dalam batuan sandstone kurva RHOB dan NPHI akan overlay.

Karena PEF air, hidrogen dan oksigen adalah hampir zero,

maka effect porosity terhadap PEF sangat kecil dan basic

lithology biasanya dapat ditentukan langsung dari kurva PEF

(lihat 6.2 Typical log reading).

Perhitungan Volume Shale (Vsh)

Suatu shaly formation digambarkan dalam Fig.7a.

Bila Vsh adalah bagian shale dalam batuan, maka bagian

matrix adalah (1-Vsh-), sehingga:

b = ma (1-Vsh-) + sh Vsh + f

dan

(ma - b ) – Vsh (ma - sh )

= -----------------------------------------------

(ma - f )

sehingga

(ma - b ) – (ma - f )

Vsh = ----------------------------------------

(ma - sh )

Shale mempengaruhi porositas density dan porositas

neutron.

Kalau keduanya dikoreksi terhadap pengaruh shale,

akan didapat porositas efektif sbb:

e = D - Vsh D

e = N - Vsh N

Typical Log Readings:

Koreksi RHOB dilakukan terhadap:

Mud cake thickness ( dalam real time)

Mud weight (juga real time)

Rugose hole (real time)

Borehole size.

Log Neutron

Application Log Neutron

Alat Neutron dipakai untuk menentukan primary porosity

batuan, yaitu ruang pori pori batuan yang terisi air, minyak

bumi atau gas.

Bersama log lain misalnya log density, dapat dipakai untuk

menentukan jenis batuan /litologi serta tipe fluida yang

mengisi pori pori batuan.

Elastic scattering:

Partikel neutron berbenturan dengan atom lain.

Akibat benturan tadi partikel neutron berubah arah, namun

punya energy yang tetap/tidak berubah.

Inelastic scattering:

Pada benturan dengan atom lain, partikel neutron kehilangan

sebagian energy-nya yang diberikan kepada atom yang

dibenturnya. Atom ini mengalami “excitation”,yang kemudian

memancarkan kembali energy tadi dalam bentuk Gamma Ray

yang punya specific spektrum.

Partikel neutron juga berubah arah pada benturan ini.

Prinsip Kerja Alat Neutron

Sumber radioaktif Am241Be memancarkan partikel

Neutron kedalam batuan dengan energi kira kira 5 MeV.

Setelah benturan dengan batuan, energi neutron ini

berkurang sampai ke level 0.1-10 eV (level epithermal).

Benturan- benturan selanjutnya mengurangi energi lebih

jauh sampai kurang dari 0.025 eV (level thermal).

Karena massa Hydrogen yang sama dengan massa

Neutron, atom Hydrogen punya kemampuan paling besar

dalam memperlambat partikel neutron dibanding atom-atom

lain dalam batuan.

Dua buah detektor thermal dipasang 1-2 ft diatas sumber

radioaktif.

Ratio antara jumlah-jumlah pulsa : Nn/Nf merupakan fungsi

porositas.

Ratio ini mempunyai:

Pengaruh lubang sumur yang berkurang

Kedalaman penetrasi yang lebih jauh dibanding dengan

system satu detektor.

Depth of Investigation and Vertical Resolution.

Presentasi Log Neutron.

Neutron porosity disajikan dalam lajur 5 dan 6 dengan

mnemonic NPHI dengan skala:

45% sampai - 15% atau .45 sampai -.15 p.u

60% sampai 0% atau .60 sampai 0 p.u

Log Quality Control and Interpretation.

Shale mempengaruhi pembacaan log sehingga NPHI menjadi

lebih besar dari pada true porosity karena adanya air yang

terikat pada permukaan shales.

Sumur yang washed out juga mengakibatkan pembacaan log

yang lebih besar dari true porosity.

Batuan yang mengandung gas mengandung konsentrasi

hydrogen yang lebih rendah dari pada kalau berisi minyak atau

air; akibatnya pembacaan neutron log akan lebih kecil dari true

porosity.

Pada pemakaian “limestone compatible scale” sbb

RHOB : 1.95 - 2.95

NPHI : 45% - -15%

Dalam limestone tanpa shale yang berisi air kurva-kurva

RHOB dan NPHI akan overlay.

Dalam batuan shale RHOB ada disebelah kanan NPHI.

Dalam limestone berisi gas, RHOB ada disebelah kiri dari

NPHI. Separasi lebih besar dari 6-7 p.u

Dalam pasir tanpa shale berisi air, RHOB disebelah kiri

NPHI dengan separasi 6-7 p.u

Dalam dolomite tanpa shale berisi air, RHOB ada

disebelah kanan NPHI.

Pada pemakaian “sandstone compatible scale” sbb

RHOB: 1.90 gr/cc - 2.90 gr/cc

NPHI : 45 % - -15 %

Dalam sandstone tanpa shale yang berisi air kurva-

kurva RHOB dan NPHI akan overlay.

Dalam batuan shale RHOB ada disebelah kanan NPHI.

Dalam sandstone berisi gas, RHOB ada disebelah kiri

dari NPHI. Separasi lebih besar dari 3 p.u

Dalam pasir tanpa shale berisi minyak , RHOB disebelah

kiri NPHI dengan separasi 1-3 p.u

Formasi yang berisi cairan.

Semua titik yang porositasnya berisi cairan akan jatuh dalam daerah antara garis garis sandstone and dolomite.

True Porosity bisa diperkirakan dengan rumus:

PHI = (PHID + PHIN)/2

Untuk formasi yang clean, dan berisi cairan, porositas diatas

merupakan porositas effectif, dan harganya bisa langsung

dibaca sebagai pertengahan antara log-log Density & Neutron.

Formasi yang berisi gas.

Penggantian cairan dengan gas dalam pori-pori menurunkan

bulk density dan hydrogen content.

Density turun - PHID naik.

Hydrogen content turun - PHIN turun.

Hasilnya adalah crossover effect yang terkenal antara log-logNeutron dan Density yang menunjukkan keberadaan gas.

Contoh : fig 5-20.

PHIN sebagian besar lebih besar daripada PHID kecuali dalam

interval 1884-1922 ft dimana ada zona crossover, yang

menunjukkan bahwa interval tadi berisi gas.

Cara lain menghitung porositas adalah dengan memakai rumus:

PHI = (PHID2 + PHIN2)/2

Dengan rumus diatas didapat porositas sebesar 18% yang

dekat sekali dengan harga chart sebesar 17.5%.

Jadi dalam formasi berisi gas, porositas bukan pertengahan antara Neutron dan Density, tapi 2/3 jarak dari log Neutron ke log Density.

Shale akan mengurangi pengukuran porositas Density dan

Neutron. Volume shale dapat dihitung sbb:

VDshale = (PHID - PHIeff)/PHIDsh

VNshale = (PHIN - PHIeff)/PHINsh

Environmental Corrections.

Kwalitas log dijamin bagus bila terjadi kontak yang bagus antara alat neutron dengan dinding lubang.

Environmental corrections yang harus dilakukan terhadap log NPHI adalah:

Borehole size

Borehole salinity

Borehole temperature and pressure.

Mud cake

Mud weight

Formation salinity

Toll stand-off dari dinding lubang

Contoh Neutron Environmental Correction:

Uncorrected TNPH =34 pu dalam lubang 12” Kurangi

dengan 2 pu sebagai koreksi terhadap bore hole size.

Bila mud cake ¼ inch, tidak ada mud cake effect.

Bila salinitas borehole 100 kppm, tambahkan 1 pu.

Bila dipakai natural mud dengan densitas 11 lb/gal

maka tambahkan 2 pu.

Bila suhu borehole 150 degF, tambahkan 4 pu.

Bila 5kpsi water based mud, kurangi 1 pu

Bila 100kppm formation salinity, kurangi 2.5 pu

Total borehole correction: -2+1+2+4-1-2.5 = 1.5 pu.

Associated Mnemonics

Log Sonic

Applikasi log sonic

Untuk menentukan sonic porosity (s)

Untuk menentukan volume of clay (Vs)

Bersama log lain untuk menentukan litologi

Time-depth relationship

Menentukan reflection coefficients

Mechanical properties

Menentukan kwalitas semen CBL-VDL

Theory of measurement

Alat sonic mengukur: kecepatan suara/sonic dalam formasi.

Prinsip kerjanya dapat dilihat dalam gambar 1:

Transmitter memancarkan suatu “pressure pulse”

berfrekwensi 25 kHz.

Pulsa ini menghasilkan 6 gelombang:Gelombang compressional dan gelombang refraksi shear yang merambat dalam formasi.Dua gelombang langsung sepanjang sonde dan didalam mud.Dua gelombang permukaan sepanjang dinding lubangsumur (pseudo Raleigh dan Stoneley)

Laju/kecepatan gelombang-gelombang itu antara 4000 sampai

25 000 ft/sec tergantung pada litologi.

Sebuah gelombang compressional merambat dari transmitter via mud ke formasi, lalu merambat dalam formasi,lalu merambat dalam mud lagi untuk mencapai receiver.

Transmitter memancarkan satu pulsa. Suatu rangkaian electronic mengukur waktu dari pulsa ini sampai waktu dimana “the first negative excursion” dideteksi oleh near receiver.

Transmitter memancarkan satu pulsa lagi.Diukur waktu dari pulsa kedua sampai waktu dimana“the first negative excursion” dideteksi oleh far receiver.

Beda antara kedua waktu tadi lalu dibagi dengan jarak antara

receiver-receiver (span) sebesar dua ft menghasilkan formation

transit times dalam microseconds/ft (sec/ft).

Compressional transit times bervariasi:40 sec/ft dalam hard formation150 sec/ft dalam soft formation.

Kebalikan transit time adalah velocity [feet/sec].

Shear wave travel time dapat diukur memakai alat-alat logging khusus disertai wave form processing.

Log sonic log dipresentasikan seperti gbr. 3 sebagai

DT dalam track 2 dan 3, dengan satuan sec/ft,

membesar dari kanan ke kiri.

Kenaikan porositas menggeser kurva kekiri, samadengan pembacaan density dan neutron.

Small pips dalam depth track adalah “integrated travel time”.Antara small pips: 1 msec; antara large pips: 10 msecKurva-kurva Caliper dan Gamma Ray - dalam track 1.

Depth of Investigation & Vertical Resolution.

6.3 Mnemonics.

Sonic porosity transform:

Dengan memakai Willie Time Average (WTA):

DTlog – DTma 1

S = -------------------- x -------

DTfl - Dtma Cp

dimana:

S = porositas sonic

DTma = transit time dalam 100% matrix.

DTlog = transit time terbaca dari log.

DTfl= transit time dalam 100% fluida

Cp=compaction factor:

Cp=1 dalam hard formation

Cp=DTsh/100 dalam unconsolidated formation

Persamaan Raymer Hunt Gardner (RHG):

Porositas sonic dihitung dengan rumus ini tidak memerlukan Cp dan lebih mendekati harga core porosity serta porositas density-neutron dibanding dengan yang dihitung dengan WTA.

Persamaan RHG adalah sbb:

S = c x (DTlog-DTma)/DTlog

Dimana

c=0.67

c=0.60 dalam gas saturated reservoir rock

Menghitung besar Vsh dari log sonic:

Bila ada shale dalam batuan, persamaan WTA menjadi:

DTlog= DTma (1--Vsh) +DTfl. + DTsh Vsh.

Harga DTsh yang biasa ditemui adalah 80-110 sec/ft.