Daftar Isi

1. Seismic Data Acquisition

a. Reflection dan Refraction

a.1. Source

a.2. Receiver

a.3. Cable

b. Configuration of Seismic Array

b.1. End Off

b.2. Split Spread

2. Seismic Data Processing

a. CMP Method

b. Deconvolution

c. Migration

3. Interpretation

METODA SEISMIK

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

1. Akuisisi Data Seismik

Survey seismik dilakukan untuk mendapatkan rekaman data seismik dengan

kualitas yang baik. Penilaian baik tidaknya data seismik adalah dari perbandingan

antara banyaknya sinyal refleksi dengan sinyal gangguan atau noise yang diterima.

Semakin banyak sinyal refleksi serta semakin sedikit noise yang diterima maka

kualitas perekaman data seismik semakin bagus. Keakuratan pengukuran waktu

tempuh (travel time) juga mempengaruhi kualitas perekaman.

Secara garis besar eksplorasi seismik dibagi menjadi eksplorasi seismik

dangkal dan eksplorasi seismik dalam. Eksplorasi seismik yang digunakan untuk

eksplorasi hidrokarbon (minyak dan gas bumi) adalah eksplorasi seismik dalam.

Sedangkan eksplorasi seismik dangkal (shallow seismic reflection) biasa digunakan

untuk eksplorasi batubara dan bahan tambang lainnya. Kedua jenis eksplorasi

seismik tersebut memiliki resolusi dan akurasi yang berbeda. Seismik refleksi

terbagi atas tiga bagian yaitu akuisisi data seismik, proses data seismik, dan yang

terakhir adalah interpretasi data. Akuisisi data adalah untuk memperoleh data

seismik dari area yang disurvey. Dari proses data seismik akan diperoleh

penampang seismik permukaan bawah tanah. Setelah data seismik diproses maka

dilakukan interpretasi untuk menganalisa keadaan geologi di bawah permukaan

dan juga untuk memperkirakan komposisi material batuan di bawah permukaan

tersebut. Proses akuisisi data sangat penting karena mempengaruhi kualitas data

seismik. Kualitas data seismik yang baik akan menghasilkan penggambaran

penampang seismik bawah tanah yang baik sehingga proses interpretasi juga dapat

dilakukan dengan baik.

Secara umum kegiatan akuisisi data seismik adalah dimulai dengan membuat

sumber getar buatan, seperti vibroseis atau dinamit, kemudian mendeteksi dan

merekamnya ke suatu alat penerima, seperti geophone atau hidrophone. Getaran

hasil ledakan akan menembus ke dalam permukaan bumi dimana sebagian dari

sinyal tersebut akan diteruskan dan sebagian akan dipantulkan kembali oleh

reflektor. Sinyal yang dipantulkan kembali tersebut akan direkam oleh alat perekam

di permukaan. Sedangkan sinyal yang menembus permukaan bumi akan

dipantulkan kembali oleh bidang refleksi yang kedua sinyalnya akan diterima

kembali oleh alat perekam dan seterusnya hingga ke alat perekam yang terakhir.

Alat perekam akan menghasilkan data berupa trace seismik.

Gelombang seismik adalah gelombang mekanis yang muncul akibat adanya

gempa bumi. Sedangkan gelombang secara umum adalah fenomena perambatan

gangguan (usikan) dalam medium sekitarnya. Gangguan ini mula-mula terjadi

secara lokal yang menyebabkan terjadinya osilasi (pergeseran) kedudukan partikel-

partikel medium, osilasi tekanan maupun osilasi rapat massa. Karena gangguan

merambat dari suatu tempat ke tempat lain, berarti ada transportasi energi.

1

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Gelombang seismik disebut juga gelombang elastik karena osilasi partikel-partikel

medium terjadi akibat interaksi antara gaya gangguan (gradien stress) malawan

gaya-gaya elastik. Dari interaksi ini muncul gelombang longitudinal, gelombang

transversal dan kombinasi diantara keduanya. Apabila medium hanya memunculkan

gelombang longitudinal saja (misalnya di dalam fluida) maka dalam kondisi ini

gelombang seismik sering dianggap sebagai gelombang akustik.

Dalam eksplorasi minyak dan gas bumi, seismik refleksi lebih lazim digunakan

daripada seismik refraksi. Hal tersebut disebabkan karena siesmik refleksi

mempunyai kelebihan dapat memberikan informasi yang lebih lengkap dan baik

mengenai keadaan struktur bawah permukaan. Penyelidikan seismik dilakukan

dengan cara membuat getaran dari suatu sumber getar. Getaran tersebut akan

merambat ke segala arah di bawah permukaan sebagai gelombang getar.

Gelombang yang datang mengenai lapisan-lapisan batuan akan mengalami

pemantulan, pembiasan, dan penyerapan. Respon batuan terhadap gelombang yang

datang akan berbedabeda tergantung sifat fisik batuan yang meliputi densitas,

porositas, umur batuan, kepadatan, dan kedalama batuan. Gelombang yang

dipantulkan akan ditangkap oleh geophone di permukaan dan diteruskan ke

instrument untuk direkam. Hasil rekaman akan mendapatkan penampang seismik.

Refleksi Seismologi (Refleksi Seismik) adalah metode geofisika eksplorasi yang

menggunakan prinsip – prinsip seismologi untuk memperkirakan sifat – sifat

bumi bawah permukaan dari refleksi   gelombang seismik . Metode ini memerlukan

kontrol energi sumber seismik, seperti dinamit / Tovex, Airgun atau vibrator

seismik, umumnya dikenal dengan nama dagang (trademark) Vibroseis. Dengan

mencatat waktu yang dibutuhkan untuk pantulan tiba di penerima (receiver),

memungkinkan untuk menentukan kedalaman fitur yang menggenerate pantulan

(refleksi). Dengan cara ini, seismologi refleksi mirip

dengan sonar dan echolocation .

Metoda seismik refleksi mengukur waktu yang diperlukan suatu impuls untuk

melaju dari sumber suara, terpantul oleh batas – batas formasi geologi, dan kembali

ke permukaan tanah pada suatu geophone. Refleksi dari suatu horison geologi mirip

dengan gema pada suatu muka tebing atau jurang. Metoda seismic repleksi banyak

dimanfaatkan untuk keperluan explorasi perminyakan, penetuan sumber gempa

ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah.

Seismic refleksi hanya mengamati gelombang pantul yang datang dari batas-

batas formasi geologi. Gelombang pantul ini dapat dibagi atas beberapa jenis

gelombang yakni : Gelombang-P, Gelombang-S, Gelombang Stoneley,

dan Gelombang Love.

Refraksi Seismologi (Pembiasan seismik) adalah prinsip geofisika yang diatur

oleh hukum Snell. Digunakan dalam bidang geologi teknik , rekayasa

2

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

geoteknik dan geofisika eksplorasi. Transverse refraksi seismik  ( garis seismik )

dilakukan dengan menggunakan seismograf atau geopone dalam array dan sumber

energi. Metode refraksi seismik refraksi memanfaatkan gelombang seismik pada

lapisan geologi dan batuan / unit tanah untuk mencirikan kondisi geologi bawah

permukaan dan struktur geologi .

Metoda seismik refraksi mengukur gelombang datang yang dipantulkan sepanjang

formasi geologi dibawah permukaan tanah. Peristiwa refraksi umumnya terjadi pada muka air

tanah dan bagian paling atas formasi bantalan batuan cadas.

Grafik waktu datang gelombang pertama seismik pada masing-masing geofon

memberikan informasi mengenai kedalaman dan lokasi dari horison-horison geologi

ini. Informasi ini kemudian digambarkan dalam suatu penampang silang untuk

menunjukkan kedalaman dari muka air tanah dan lapisan pertama dari bantalan

batuan cadas.

Sumber seismik adalah sebuah alat yang menggenerate kontrol energi seismik

yang digunakan untuk melakukan survey seismik baik itu refleksi maupun refraksi.

Sebuah sumber seismik dapat merupakan alat yangs ederhana seperti bahan

peledak (dinamit), atau dapat merupakan teknologi yang lebih canggih seperti

Airgun. Sumber seismik dapat menyediakan pulsa tunggal atau sweep energi yang

terus menerus menghasilkan gelombang seismik, yang perjalanan melalui

media seperti air atau lapisan batuan. Beberapa gelombang kemudian

mencerminkan dan membiaskan

Source signature adalah karakteristik pulsa akustik (acoustic pulse) yang

dihasilkan oleh sumber gelombang seismik. Pada akusisi seismik marine, source

signature diukur dengan meletakkan perekam (hydrophone) pada kedalaman

tertentu yang biasanya 90 meter di bawah sumber gelombang (air gun). Marine

source signature memiliki tiga elemen penting yakni direct arrival atau gelombang

yang merambat dari sumber langsung ke penerima, source ghost yang terefleksikan

oleh batas air udara dan bubble pulse yang dihasilkan oleh gelembung udara akibat

ledakan.

Gambar di bawah ini adalah arsitektur marine source signaturedalam domain

waktu dan domain frekuensi.

3

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Sebuah souce signature yang baik harus memiliki direct arrival yang

dominan, memiliki inteferensi konstruktif antara direct arrival dan ghost serta

memiliki interferensi bubbles yang minimum.

Interferensi dekstruktif dari ghost dapat dihindarkan dengan meletakkan

air gun pada kedalaman tertentu sehingga ghost notchtidak terletak pada

rentang frekuensi gelombang seismik yang dikehendaki.

Hubungan antara frekuensi ghost dengan kedalaman dapat digambarkan

dengan persamaan sbb:

Dimana, 

k  = integer 0, 1, 2, 3, dst

Vair  = kecepatan gelombang seismik pada air(~1485m/s)

dperekam  = kedalaman hydrophone (biasanya 7 meter)

θ  = sudut arah penjalaran gelombang terhadap garis vertikal

Jika diasumsikan θ=70o maka akan diperoleh  fghost pertama=0 dan 

fghost berikutnya ~110Hz. Pada kondisi ini, jika rentang frekuensi seismik

yang umumnya 3-85Hz akan terhindar dari interferensi ghost notch.

Pengaruh intereferensi bubbles dapat dihindari dengan mendesain

volume airgun yang berbeda-beda. Karena pada praktiknya, air gun tersebut

merupakan rangkaian dari beberapa kompresor udara dengan kapasitas volume

yang berbeda yang dinyalakan pada waktu yang bersamaan. Sehingga, selain

memiliki keuntungan jumlah energi yang besar, rangkaian sumber dengan

perbedaan volume tersebut akan memberikan efek destructive

interference antara satu bubble  dengan  bubble  yang lainnya. Hal ini

disebabkan karena waktu munculnya  bubble merupakan fungsi dari dari

volume, untuk lebih jelasnya perhatikan gambar di bawah ini:

4

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Parameter akusisi data seismik terdiri dari lintasan seismik, sumber getar, receiver,

peralatan perekaman, dan media penyimpanan data. Ditinjau dari jenis survei yang sering

dilakukan, maka parameter akusisi seismik dibagi atas :

1. Jenis source : - Dinamit

- Vibrator

- Air gun

- Weight drop

2. Jenis receiver : - Geophone (single, array)

- Hidrophone (single, array)

- Geophone 3-C (single, array)

3. Instrument perekaman : - Analog

- Digital

4. Media penyimpanan data : - Round tape

- Cartridge

- Hexabyte

5. Format data : - Multiplex (SEG-A, SEG-B)

- Demultiplex (SEG-D, SEG-Y)

6. Geometri : - Split spread (Simetri, Asymetri)

- Off-end (double, alternating)

7. Navigasi : - Pengukuran stake

1.1 Desain Parameter Akusisi Seismik

Yang harus dilakukan pertama kali dalam membuat desain parameter

adalah pemelajaran mengenai obyektif suatu survei. Obyektif survei tersebut

meliputi geometri struktur bawah permukaan, sifat fisika batuan, dan

5

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

kedalaman. Parameter tersebut dapat diperoleh dari data geologi lapangan,

hasil pemboran sumur terdekat atau data seismik dari survei yang pernah

dilakukan di daerah itu.

Parameter awal yang pertama kali ditentukan adalah jenis sumber getar

dan penerima, hal ini disesuaikan dengan kondisi permukaan (daratan, rawa,

transisi atau laut). Pada tahap berikutnya, adalah menentukan atau menghitung

parameter perekaman yang terdiri atas :

1. Offset maksimum, yaitu panjang bentangan perekaman

2. Offset minimum, yaitu jarak terdekat antara sumber

3. Grup interval, yaitu arak antar receiver

4. Shot interval, yaitu jarak antar sumber getar

5. Jumlah chanel, yaitu jumlah sambungan titik rekam pada setiap

perekaman

6. Sample rate, yaitu laju pencuplikan data.

7. Record length, yaitu panjang perekaman

8. Instrument, yaitu peralatan yang akan digunakan pada perekaman data

1.2 Tahapan Akusisi Data (Darat)

1.2.1 Pembuatan Lintasan Seismik

1. Pembuatan Kerangka Horizontal GPS

Pembuatan Kerangka GPS adalah pembuatan kerangka yang berisi

titik-titik ikat yang akan dijadikan ikatan pengukuran lintasan seismik.

Pengukuran titik-titik ikatan tersebut menggunakan sistem GPS (Global

Posistioning System). Titik-titik ikat tersebut dibuat permanen dan

ditandai dengan nomor titik ikat yang dikeluarkan oleh BAKOSURTANAL.

2. Pengukuran Lintasan

Merupakan pembuatan lintasan berupa garis lurus dengan lebar

lintasan ± 2 meter yang dapat dilalui oleh orang berjalan guna

mengangkut peralatan. Pada lintasan tersebut pada setiap jarak tertentu

ditancapkan patok untuk pemasangan receiver, dan pemboran dangkal.

Beberapa pekerjaan yang termasuk pengukuran lintasan adalah :

• Membuat pelurusan lintasan seismik dengan alat T0 / Kompas sesuai

dengan program lintasan. Titik awal lintasan ditentukan oleh

pengukuran yang telah diikatkan pada kerangka GPS atau titik-titik

ikat.

• Memasang patok pada jarak tertentu menggunakan tali yang telah

dibuat/ditandai dengan jarak tertentu (chaining). Jarak antar patok

sama pada proyeksi bidang datar.

6

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

• Mengukur posisi, arah dan ketinggian patok. Hasilnya merupakan

koordinat patok.

• Perintisan, yaitu membersihkan lintasan seismik selebar ± 2 meter agar

dapat dilalui dengan mudah oleh orang yang akan mengangkut

peralatan. Perintisan meliputi penebangan ranting pohon, dan

pembersihan semak.

• Bila lintasan seismik memotong bukit atau melewati rawa, maka

diperlukan pembuatan tangga-tangga atau titian dari kayu.

• Pemasangan Bench Mark pada perpotongan dan ujung lintasan

seismik.

3. Pemboran dan Penanaman Dinamit

• Pembuatan lubang bor sedalam 20 – 40 meter yang akan digunakan

untuk menanam dinamit sebagai sumber getar. Pembuatan lubang bor

ditentukan dari patok yang sudah ditentukan sebagai titik tembak

( SP / shot point)

• Pada titik tembak yang telah dibor dilakukan penanaman dinamit yang

ukurannya telah ditentukan.

1.2.2 Tes Instrumen

Merupakan pengujian alat rekam agar spesifikasi alat tersebut sesuai

dengan standar spesifikasi yang dikeluarkan oleh pabrik. Pada kondisi

demikian kualitas data rekaman yang dipengaruhi kesalahan alat perekam

dianggap tidak ada. Berikut merupakan contoh jenis pengujian yang

dilakukan pada SN 388, dimana peralatan tersebut sering digunakan

Pertamina dan merupakan peralatan paling baru yang dikeluarkan oleh

SERCEL.

Box : - Harmonic distortion

- Dinamic Range

- RMS and Offset

- Cross talk

- Impulse

- Leakage

Kabel : - Resistance

- Leakage

7

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

1.2.3 Tes Parameter

Beberapa pengujian yang harus dilakukan sebelum perekaman antara

lain :

• Cap undershoot, yaitu pengujian terhadap ketepatan waktu peledakan

dinamit dan perekaman. Mengingat setiap perekaman menggunakan

Alat tembak (blaster) lebih dari satu, maka peralatan tersebut dibuat

memiliki karakter yang sama.

• Charge size, pengujian besarnya charge dinamit yang akan digunakan.

• Array, pemilihan bentuk array geopon untuk meningkatkan S/N.

• Depth charge, penentuan kedalaman minimal/rata-rata pemboran.

• Polaritas, penentuan keseragaman polaritas rekaman.

• Geometri, pemilihan bentuk geometri sesuai dengan tujuan survei.

1.2.4 Perekaman dan Kendali Mutu

• Melakukan perekaman seluruh lintasan sesuai dengan parameter yang

telah

ditentukan.

• Melakukan pengamatan / analisis terhadap hasil perekaman data.

• Secara umum kendali mutu dilakukan pada seluruh pekerjaan seismik,

karena

seluruh tahapan pekerjaan seismik dapat mempengaruhi kualitas data

seismik.

b. Configuration of Seismic Array

b.1. End Off

b.2. Split Spread

2. Seismic Data Processing

a. CMP Method

CDP (Common Deep Point) adalah istilah dalam pengambilan data seismik

untuk konfigurasi sumber-penerima dimana terdapat satu titik tetap dibawah

permukaan bumi. Untuk kasus reflektor horisontal (tidak miring) CDP kadang-

8

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

dagang dikenal juga dengan CMP (Common Mid Point). Selain CDP dikenal juga

CR (Common Receiver) untuk konfigurasi beberapa sumber satu penerima, CS

(Common Shoot) untuk konfigurasi satu sumber beberapa penerima dan

Common Offset untuk konfigurasi sumber penerima dengan jarak (offset) yang

sama. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah berikut

responseismiknya.

9

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

b. Deconvolution

Dekonvolusi dilakukan sepanjang sumbu waktu (time axis) yang bertujuan

untuk meningkatkan resolusi temporal dengan mengkompresi wavelet seismik

asal sampai mendekati bentuk spike dan meminimalkan reverberasi gelombang.

Untuk itulah, maka pada awal pengerjaan dekonvolusi diperlukan suatu time

gate dimana di dalam gate tersebut diusahakan tercakup nilai-nalai sinyal to

noise rasio yang cukup baik agar dihasilkan operator dekonvolusi yang tepat.

Biasanya nilai signal to noise rasio yang masih cukup baik terdapat antara first

break time sampai beberapa milisecond di bawahnya, dimana amplitudo sinyal

masih dapat terlihat cukup kuat. Adapun jenis dekonvolusi yang dipakai pada

pengolahan data kali ini adalah tipe spike/predictive dekonvolusi, dimana

konsep dari metode ini yaitu dengan menggunakan teori filter Wiener yang

merupakan sebuah operasi matematik yang menganut azas kuadrat terkecil

dalam menjalankan operasinya.

Dekonvolusi adalah proses pengolahan data seismik yang bertujuan untuk

meningkatkan resolusi temporal (baca: vertikal) dengan cara mengkompres

wavelet seismik. Deconvolusi umumnya dilakukan sebelum stacking akan tetapi

dapat juga diterapkan setelah stacking. Selain meningkatkan resolusi vertikal,

deconvolusi dapat mengurangi efek 'ringing' atau multiple yang mengganggu

interpretasi data seismik. Deconvolusi dilakukan dengan melakukan konvolusi

antara data seismik dengan sebuah filter yang dikenal dengan Wiener Filter .

Filter Wiener diperoleh melalui permasaan matriks berikut:

a x b = c

a adalah hasil autokorelasi wavelet input (wavelet input diperoleh dengan

mengekstrak dari data seismik)

10

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

b adalah Filter Wiener

c adalah kros korelasi antara wavelet input dengan output yang dikehendaki.

Output yang dikehendaki terbagi menjadi beberapa jenis [Yilmaz, 1987]:

1. Zero lag spike (spiking deconvolution)

2. Spike pada lag tertentu.

3. time advanced form of input series (predictive deconvolution)

4. Zero phase wavelet

5. Wavelet dengan bentuk tertentu (Wiener Shaping Filters)

Zero lag spike memiliki bentuk [1 , 0, 0, 0, ..., 0] yakni amplitudo bukan nol

terletak para urutan pertama. Jika Output yang dikehendaki memiliki bentuk [0 , 0, 1, 0, ...,

0] maka disebut spike pada lag 2 (amplitudo bukan nol terletak para urutan

ketiga) dan seterusnya.

Dalam bentuk matrix, Persamaan Filter Wiener dituliskan sbb:

dimana n adalah jumlah elemen. Matriks a diatas merupakan matriks dengan

bentuk spesial yakni matriks Toeplitz, dimana solusi persamaan diatas secara

efisien dapat dipecahkan dengan solusi Levinson. Dengan demikian operasi

Deconvolusi jenis ini seringkali dikenal dengan Metoda Wiener-Levinson. Untuk

memberikan kestabilan dalan komputasi numerik diperkenalkan

sebuah Prewhitening (e) yakni dengan memberikan pembobotan dengan

rentang 0 s.d 1 pada zero lag matriks a (sehingga elemen a0 matrix diatas

menjadi a0(1+e).

Gambar dibawah ini menunjukkan diagram alir proses Deconvolusi.

11

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Gambar 1 mengilustrasikan asumsi fundamental dekonvolusi maximum-

likelihood, yakni reflektivitas bumi tersusun atas event-event besar yang

bercampur dengan latar belakang event-event kecil Gaussian.

Gambar 1 : Asumsi dasar metoda Maximum-Likelihood

12

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Hal ini berlawanan dengan dekonvolusi spiking, yang mengasumsikan

distribusi random sempurna koefisien refleksi. Reflektivitas real log sonik pada

Gambar 1 menunjukkan bahwa model seperti ini bisa dipertanggung jawabkan.

Secara geologis, event-event besar tersebut berasosiasi dengan

ketidakselarasan dan batas litologi utama.

Dari asumsi-asumsi model tersebut, kita dapat menurunkan fungsi objektif

yang dapat diminimalkan untuk menghasilkan reflektivitas yang paling mirip

dan kombinasi wavelet yang konsisten dengan asumsi statistika. Perhatikan

bahwa metoda ini memberikan estimasi reflektivitas sparse dan wavelet.

Fungsi objektif J diberikan oleh :

dimana r(k) = koefisien refleksi pada sampel ke-k, m = jumlah refleksi, L =

jumlah total sampel, N = akar kuadrat variasi bising, n = noise pada sampel ke-

k, λ = likelihood bahwa sampel mempunyai sebuah refleksi. Urutan reflektivitas

diasumsikan bersifat jarang , berarti sebuah spike yang diharapkan diatur oleh

parameter λ yang merupakan rasio dari jumlah spike tidak nol yang diharapkan

diatur oleh jumlah sampel trace.

Biasanya λ mempunyai nilai kurang dari 1. Parameter lainnya yang

diperlukan untuk mendeskripsi perilaku yang diharapkan adalah R , ukuran

RMS spike besar, dan N, ukuran RMS dari noise. Setelah parameter-parameter

tersebut dispesifikasi, semua solusi dekonvolusi dapat diuji untuk melihat

apakah ia merupakan hasil proses statistika dengan parameter-parameter

tersebut.

Sebagi contoh, bila estimasi reflektivitas mempunyai jumlah spike yang

lebih besar daripada nilai yang diharapkan, maka ia mencerminkan hasl yang

tidak benar. Dalam ungkapan yang lebih sederhana, dapat dikatakan bahwa

kita mencari solusi dengan jumlah spike minimum pada reflektivitasnya dan

komponen noise yang lebih rendah.

13

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Gambar 2a & b menunjukkan dua kemungkinan solusi untuk input trace

seismik yang sama.

Gambar 2 : (a) Fungsi objektif untuk satu alternatif solusi pada input trace

seismik (b) Fungsi objektif untuk aternatif kedua solusi trace seismik

Tentu saja terdapat jumlah yang tidak terbatas dari solusi yang mungkin

didapatkan sehingga akan memerlukan waktu yang lama untuk melihat masing-

masing kemungkinan solusi tersebut. Oleh karenanya digunakan metoda yang

lebih sederhana untuk mendapatkan jawaban yang paling optimum.

Prinsipnya kita mulai dengan estimasi wavelet awal, estimasi reflektivitas

sparse, selanjutanya di-iterasi sampai sebuah fungsi objektif yang rendah dapat

tercapai dan dapat diterima. Hal ini ditunjukkan dengan Gambar 3 .

14

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Gambar 3 : Diagram alir untuk memperoleh reflektivitas dan wavelet, iterasi dilakukan

sampai diperoleh konvergenitas

Terdapat dua tahap prosedur yakni estimasi wavelet, memperbaharui

reflektivitas sehingga diperoleh refektivitas estimasi, dan memperbaharui

wavelet.

Prosedur diatas diilustrasikan pada data model (Gambar 4 dan 5) pada

Gambar 4 prosedur untuk memperbaharui reflektivitas ditunjukkan. Ia terdiri

atasperosedur penambahan koefisien refleksi satu persatu sampai satu set

koefisien sparse yang optimum diperoleh. Algoritma untuk memperbaharui

reflektivitas ini dikenal dengan nama Single Most Likely Addition (SMLA)

karena setiap selesai satu tahapan ia akan mencoba menemukan spike optimum

untuk ditambahkan.

Gambar 4 : Algoritma Single Most Likely Addition (SMLA) yang

mengilustrasikan model reflekivitas sederhana

Gambar 5 menunjukkan prosedur untuk memperbaharui fasa wavelet.

Model masukan ditunjukkan pada bagian atas gambar, dan reflektivitas serta

fasa yang diperbaharui ditujukkan setelah iterasi kesatu, kedua, kelima, dan

kesepuluh. Perhatikan bahwa hasil akhir yang diperoleh cukup bisa

mengestimasi wavelet model.

15

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Gambar 5 : Prosedur untuk memperbaharui wavelet pada metoda

Maximum-Likelihood

c. Migration

Proses migrasi dilakukan pada data seismik dengan tujuan untuk

mengembalikan reflektor miring ke posisi 'aslinya' serta untuk menghilangkan

efek difraksi akibat sesar, kubah garam, pembajian, dll. Terdapat beberapa

macam migrasi: Kirchhoff migration, Finite Difference migration, Frequency-

Wavenumber migration dan Frequency-Space migration [Yilmaz, 1987].

Teknologi Q migration diterapkan pada data seismik dengan tujuan untuk

melakukan migrasi seismik sekaligus melakukan koreksi amplitudo serta fasa

seismik yang terdistorsi karena efek atenuasi dan velocity dispersion. Dengan

kata lain, setelah melakukan Q Migration, diharapkan diperoleh data yang telah

dikembalikan ke posisi dan timing yang seharusnya serta mengembalikan

kandungan frekuensi tinggi yang hilang akibat atenuasi. Persamaan gelombang

pada domain transformasi Fourier ditunjukkan oleh Gazdag (1978),sbb:

16

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Dimana U adalah medan gelombang, kx adalah bilangan gelombang pada

arah horizontal, kz adalah bilangan gelombang pada arah vertikal, Δz adalah

sampling pada arah vertikal, ωadalah frekuensi sudut. Bilangan gelombang

pada arah vertikal, kz didefinsikan dengan:

Dimana k=ω/v. Untuk memperhitungkan efek atenuasi, maka

kecepatan v digantikan oleh frekuensi dependent dan kompleks

kecepatan c:

Dimana Q adalah atenuasi dan γ=1/(πQ(z)).

Gambar di bawah ini menunjukkan contoh data seismik sebelum proses

migrasi:

d. Courtesy Wang, Y., GEOPHYSICS,VOL. 73, NO. 1 , 2008

Gambar di bawah ini adalah hasil migrasi konvensional, tanpa melibatkan

efek Q (gambar a), sedangkan gambar (b) adalah hasil migrasi dengan

melibatkan efek Q (Q Migration). Perhatikan kehadiran frekuensi tinggi yang

memberikan definisi reflektor dengan lebih baik.

17

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

e. Courtesy Wang, Y., GEOPHYSICS,VOL. 73, NO. 1 , 2008

Gambar di bawah ini adalah perbandingan trace seismik dari hasil migrasi

konvensional dan hasil Q migration. Perhatikan perbedaan kedalaman event

pada kedalaman sekitar 600, 1050 meter. Jelas bahwa dengan Q Migration,

data seismik telah mengalami koreksi pergeseran fasa.2. Interpretation

2.1. Interpretasi Struktur Geologi

2.1.1. Sesar

• Adanya ketidakmenerusan pada pola refleksi (offset pada horison)

• Penyebaran kemiringan yang tidak sesuai dengan atau tidak berhubungan

dengan stratigrafi

• Adanya pola difraksi pada zona patahan

• Adanya perbedaan karakter refleksi pada kedua zona dekat sesar.

2.1.2. Lipatan

Adanya pelengkungan horison seismik yang membentuk suatu antiklin

maupun sinklin

2.1.3. Diapir (kubah garam)

• Adanya dragging effect yang kuat pada refleksi horison di kanan atau di

18

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

kiri tubuh diapir sehingga membentuk flank di kedua sisi.

• Adanya penipisan lapisan batuan diatas tubuh diapir

• Dapat terjadi pergeseran sumbu lipatan akibat dragging effect

2.1.4. Intrusi

• dragging effect tidak jelas / sangat kecil.

• batuan sedimen yang tererobos intrusi mengalami melting sehingga

struktur perlapisannya menjadi tidak jelas / cenderung chaotic di kanan-kiri

intrusi

2.2.Interpretasi Stratigrafi

Langkah interpretasi stratigrafi seismik- Analisis sekuen seismik

Sekuen seismik dibatasi oleh terminasi horizon seismik (toplap, downlap, dll)

yang membatasi sekuen pada bagian atas dan bawahnya.

2.2.1. Analisis fasies seismik

Deskripsi dan interpretasi geologi berdasarkan parameter –

parameter konfigurasi pantulan, kontinuitas pantulan, amplitudo, frekuensi,

kecepatan interval dan geometri. Analisa yang dapat secara langsung

dilakukan pada sayatan seismik adalah konfigurasi pantulan. Satu sekuen

seismik dapat terdiri dari beberapa fasies seismik

2.2.2. Analisis muka air laut

Penafsiran perubahan muka air laut relatif berdasarkan analisa

sekuen dan fasies seismik

2.2.4. Analisis sekuen seismik

• Stratigrafi sekuen : pembagian sedimen berdasarkan kesamaan genetik

yang dibatasi dari satuan genetik lain oleh suatu ketidakselarasan atau

bidang non deposisi dan keselarasan padanannya

• Penampang seismik dibagi menjadi unit-unit sekuen pengendapan

• Unit-unit sekuen pengendapan dapat diketahui dengan melihat batas

sikuen datau pola pengakhiran seismik.

• Erotional truncation : pengakhiran suatu seismik oleh lapisan erosi,

merupakan batas sekuen yang paling reliable

•Toplap : pengakhiran updip lapisan pada permukaan yang menutupinya

(karena non deposisi atau erosi minor)

• Downlap : lapisan miring yang berakhir secara downdip pada permukaan

horisontal/miring (dominan karena non deposisi)

• Onlap : lapisan yang relatif horisontal berakhir pada permukaan miring

atau pengakhiran updip lapisan miring pada permukaan yang lebih miring

(dominan karena non deposisi)

downlap dan onlap yang kurang dapat dibedakan satusama lain sering

19

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

dinamakan sebagai baselap

2.3.Seismic Stratigraphic Surfaces

•Maximum Flooding Surface (MFS) : permukaan yang mencerminkan keadaan

maximum transgression (kolom air tinggi maksimum). secara stratigrafi

merupakan pengendapan dengan laju yang rendah berupa sedimen pelagic –

hemipelagic yang membentuk condensed section. Dari seismik dapat terlihat

sebagai permukaan downlap, namun tidak semua permukaan downlap

merupakan MFS.

• Sequence Boundary (SB) : Batas sekuen berupa ketidakselarasan atau

keselarasan padanannya. Dari seismik ditandai oleh : erosional truncation dan

permukaan onlap.

• Transgresive Surface (TS): merupakan awal dari transgresive system track

yang memiliki bentuk stacking patern retrogradasi. TS sukar dikaitkan dengan

terminasi horizon.

System Tracts

• Lowstand System Tract (LST) : dibatasi SB dibagian bawah dan TS dibagian

atas. Merupakan keadaan rising sea level dan high sedimentation sehingga

memiliki stacking patern agradasi atau slightly prograde.

• Transgresive System Tract (TST) : berada diatas LST dan dibawah HST,

dibatas TS dibagian bawah dan MFS dibagian atas. Menunjukkan keadaan rapid

sea level rise dan low sedimentation sehingga menunjukkan stacking patern

retrogradasi.

• Highstand System Tract (HST) : berada diatas TST, dibawah LST, dibatasi SB

dibagian atas dan MFS dibagian bawah. Menunjukkan keadaan sealevel stand

still dan low sedimentation, memiliki stacking patern progradasi

20

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Tidak semua system tract dapat dijumpai, misalkan LST tidak dijumpai dan

diatas TST langsung didapati HST.

2.4.Analisis fasies seismik

Analisis fasies seismik : deskripsi dan interpretasi geologi dari parameter-

parameter pantulan seismik yang meliputi konfigurasi pantulan, kontinuitas

pantulan, amplitudo, frekuensi, kecepatan internal, dan geometri eksternal.

Setiap parameter pantulan seismik dapat memberikan informasi mengenai

kondisi geologi terkait

Parameter seismik yang dapat dianalisis secara visual/langsung di sayatan

seismik terutama adalah konfigurasi pantulan seismik

2.5.Konfigurasi pantulan seismik dalam analisis stratigrafi seismik

a. PARAREL & SUBPARAREL

- Relatif sejajar

- Kecepatan pengendapan yang seragam pada paparan yang menurun secara

seragam atau dalam cekungan sedimen yang stabil

- Variasi : even dan wavy

b. DIVERGEN

- Berbentuk membaji dimana penebalan lateral dari seluruh unit disebabkan

oleh penebalan dari pantulan itu sendiri

- Variasi lateral kecepatan pengendapan atau pengangkatan/pemiringan secara

progresif bidang pengendapan

c. PROGRADASI

- Akibat adanya pengembanagan sedimentasi secara lateral yang membentuk

permukaan pengendapan dengan lereng landai (clinoform)

- Pola konfigurasi progradasi dapat berupa sigmoid, oblique, complex sigmoid-

21

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

oblique, shingled, dan hummockly. Perbedaan konfigurasi progradasi

menunjukkan adanya variasi pasokan sedimen, kecepatan penurunan cekungan

dan perubahan muka air laut.

- Pola Sigmoid

o Bagian atas dan bawah relative tipis dan hamper horizontal, bagian tengan

relatif lebih tebal dengan kemiringan yang lebih besar.

o Pasokan sediment yang rendah, penurunan cekungan cekungan yang cepat

atau kenaikan muka laut yang cepat

o Pada pengendapan laut dalam dengan energi rendah

- Pola Oblique

o Pengendapan yang terjadi di dekat dasar gelombang dengan lingkungan yang

mempunyai energi tinggi

o Pola oblique tangential merupakan pola progradasi yang ditandai dengan

adanya kemiringan pada bagian bawah strata yang berkurang dan berbentuk

cekung

o Pola oblique pararel merupakan pola progradasi dengan pengendapan strata

relatif sejajar

o Pola complex sigmoid-oblique merupakan pola kombinasi antara pola sigmoid

dan pola oblique dalam satu fasies seismik

- Pola shingled

Merupakan pola progradasi yang tipis dan umumnya sejajar dengan batas atas

da bawah atau miring landai. Pola ini menunjukkan pengendapan pada air

dangkal

- Pola hummockly

Merupakan pola konfigurasi yang tidak menerus. Pola ini menunjukkan

progradasi yang clinoform ke dalam air dangkal dalam prodelta

d. CHAOTIC

- Pola yang tidak menerus, saling memotong dan menunjukkan susunan yang

tidak teratur

- Akibat energi pengendapan yang tinggi atau akibat deformasi yang kuat. Pola

ini dapat menunjukkan slump structure

e. REFLECTION FREE

- Menunjukkan tidak adanya pantulan pada rekaman seismic

- Terjadi pada batuan yang homogen dan tidak berlapis, seperti pada batuan

beku, tubuh garam, batupasir atau serpih yang tebal

22

MAKALAHMetoda SeismikDepartemen FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

23