oseana_xxx(4)1-10

sumber:www.oseanografi.lipi.go.id

Oseana, Volume XXX, Nomor 4, 2005 : 1 - 10

ISSN 0216-1877

TEKNOLOGI SEISMIK REFLEKSI UNTUK EKSPLORASIMINYAK DAN GAS BUMI

Oleh

M. Hasanudin 1)

ABSTRACT

REFLECTION SEISMIC TECHNOLOGY FOR OIL AND GAS EXPLORATION.The purpose of the method is to describe subsurface structure condition and possibleto determine subsurface material properties. To describe subsurface geologic condi-tion ideally, acoustic source energy from earth surface will propagate into the earthand will be reflected back to the earth surface by inhomogeneous subsurface rocklayers. Recorded travel time and amplitude wave reflection are used to createsubsurface velocity model and depth model. This paper will describe about the utilityof reflection seismic method for oil and gas exploration.

PENDAHULUAN

Secara umum, tujuan utama daripengukuran seismik adalah untuk memperolehrekaman yang berkualitas baik. Kualitas rekamanseismik dapat dinilai dari perbandingan sinyalrefleksi terhadap sinyal noise (S/N) yaituperbandingan antara banyaknya sinyal refleksiyang direkam dibandingkan dengan sinyalnoisenya dan keakuratan pengukuran waktutempuh (travel time).Eksplorasi seismik refleksi dapatdikelompokan menjadi dua, yaitu eksplorasiprospek dangkal dan eksplorasi prospek dalam.Eksplorasi seismik dangkal (shallow seismicreflection) biasanya diaplikasikan untukeksplorasi batubara dan bahan tambang lainnya.Sedangkan seismik dalam digunakan untukeksplorasi daerah prospek hidrokarbon (minyak

dan gas bumi). Kedua kelompok ini tentu sajamenuntut resolusi dan akurasi yang berbedabegitu pula dengan teknik lapangannya.Menurut SANNY (1998), kualitas dataseismik sangat ditentukan oleh kesesuaianantara parameter pengukuran lapangan yangdigunakan dengan kondisi lapangan yang ada.Kondisi lapangan yang dimaksud adalah kondisigeologi dan kondisi daerah survei. Sebagaicontoh, parameter lapangan untuk daerah batugamping masif akan berbeda dengan parameteruntuk daerah dengan litologi selang-selingantara lempung dan pasir. Di samping itu pa-rameter lapangan yang harus disesuaikanadalah target eksplorasi yang ingin dicapai.Secara umum, metode seismik refleksiterbagi atas tiga bagian penting; pertama adalahakuisisi data seismik yaitu merupakan kegiatanuntuk memperoleh data dari lapangan yang

1)

Bidang Dinamika Laut, Pusat Penelitian Oseanografi-LIPI, Jakarta

Oseana, Volume XXX No. 4, 2005

1


disurvei, kedua adalah pemrosesan data seismiksehingga dihasilkan penampang seismik yangmewakili daerah bawah permukaan yang siapuntuk diinterpretasikan, dan yang ketiga adalahinterpretasi data seismik untuk memperkirakankeadaan geologi di bawah permukaan danbahkan juga untuk memperkirakan materialbatuan di bawah permukaan.

AKUISISI DATA SEISMIK

Untuk memperoleh hasil pengukuranseismik refleksi yang baik, diperlukanpengetahuan tentang sistem perekaman danparameter lapangan yang baik pula.Parameter akan sangat ditentukan olehkondisi lapangan yang ada yaitu berupakondisi geologi daerah survei. Teknik-teknik pengukuran seismik meliputi:

1. Sistem Perekaman Seismik

Tujuan utama akuisisi data seismikadalah untuk memperoleh pengukuran traveltime dari sumber energi ke penerima.Keberhasilan akusisi data bisa bergantung padajenis sumber energi yang dipilih. Sumber energiseismik dapat dibagi menjadi dua yaitu sumberimpulsif dan vibrator. Sumber impulsif adalahsumber energi seismik dengan transferenerginya terjadi secara sangat cepat dan suarayang dihasilkan sangat kuat, singkat dan tajam.Sumber energi impulsif untuk akuisisi dataseismik yang digunakan untuk akusisi dataseismik di laut adalah air gun.Sumber energi vibrator merupakansumber energi dengan durasi beberapa detik.Panjang sinyal input dapat bervariasi.Gelombang outputnya berupa gelombang sinu-soidal. Seismik refleksi resolusi tinggimenggunakan vibrator dengan frekuensi 125 Hzatau lebih.Perekaman data seismik melibatkandetektor dan amplifier yang sangat sensistif


2

serta magnetic tape recorder. Alat untukmenerima gelombang-gelombang refleksi untuksurvei seismik di laut adalah hidropon. Hidroponmerespon perubahan tekanan. Hidroponterdiri atas kristal piezoelektrik yangterdeformasi oleh perubahan tekanan air. Halini akan menghasilkan beda potensialoutput. Elemen piezoelektrik ditempatkandalam suatu kabel streamer yang terisioleh kerosin untuk mengapungkan daninsulasi. Model hidropon seperti yangdiperlihatkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Penampang hidropon

Hampir semua data seismik direkamsecara digital. Karena output dari hidroponsangat lemah dan output amplitude decaydalam waktu yang sangat singkat, maka sinyalini harus diperkuat. Amplifier bisa jugadilengkapi dengan filter untuk meredam frekuensiyang tidak diinginkan (SANNY, 2004).

2. Prosedur Operasional Seismik Laut

Kapal operasional seismik dilengkapidengan bahan peledak, instrumen perekamanserta hidropon, dan alat untuk penentuan posisitempat dilakukannya survei seismik seperti yangdiperlihatkan pada Gambar 2. Menurut KEARN& BOYD (1963), terdapat dua pola penembakandalam operasi seismik di laut yaitu:a) Profil Refleksi, pola ini memberikaninformasi gelombang-gelombang seismiksebagai gelombang yang merambat secara


vertikal melalui lapisan-lapisan di bawahpermukaan. Teknik ini melakukan tembakandisepanjang daerah yang disurvei dengankelajuan dan penembakan yang konstan.Jarak penembakan antara satu titik terhadaplainnya disesuaikan dengan informasirefleksi yang diperlukan, seperti yang

b) Profile Refraksi, pola ini memberikaninformasi gelombang-gelombang seismikyang merambat secara horizontal melaluilapisan-lapisan di bawah permukaan. Padateknik ini kapal melakukan tembakan padatitik-titik tembak yang telah ditentukan(Gambar 3).

diperlihatkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Operasional seismik di laut


3


PENGOLAHAN DATA SEISMIK

Tujuan dari pengolahan data seismikadalah untuk memperoleh gambaran yangmewakili lapisan-lapisan di bawah permukaanbumi. Tujuan utama pemrosesan data seismikmenurut VAN DER KRUK (2001) adalah:1. Untuk meningkatkan signal to noise ratio(S/N).2. Untuk memperoleh resolusi yang lebihtinggi dengan mengadaptasikan bentukgelombang sinyal.3. Mengisolasi sinyal-sinyal yang diinginkan(mengisolasi sinyal refleksi dari multiple dangelombang-gelombang permukaan) .4. Untuk memperoleh gambaran yang realistikdengan koreksi geometri.5. Untuk memperoleh informasi-informasimengenai bawah permukaan (kecepatan,reflektivitas, dll).

Secara garis besar urutan pengolahandata seismik menurut SANNY (2004) adalahsebagai berikut:1. Field TapeData seismik direkam ke dalam pitamagnetik dengan standar format tertentu.Standarisasi ini dilakukan oleh SEG (Society ofExploration Geophysics). Magnetic tape yang


4

digunakan biasanya adalah tape dengan for-mat: SEG-A, SEG-B, SEG-C, SEG-D, dan SEG-Y.Format data terdiri dari header dan amplitudo.Header berisi informasi mengenai survei, projectdan parameter yang digunakan dan informasimengenai data itu sendiri (Gambar 4).

2. DemultiplexData seismik yang tersimpan dalam for-mat multiplex dalam pita magnetik lapangansebelum diperoses terlebih dahulu harus diubahsusunannya. Data yang tersusun berdasarkanurutan pencuplikan disusun kembali ber-dasarkan receiver atau channel (demultiplex).Proses ini dikenal dengan demul-tiplexing.

3. Gain RecoveryAkibat adanya penyerapan energi padalapisan batuan yang kurang elastis dan efekdivergensi sferis maka data amplitudo (energigelombang) yang direkam mengalamipenurunan sesuai dengan jarak yang ditempuh.Untuk menghilangkan efek ini maka perludilakukan pemulihan kembali energi yang hilangsedemikian rupa sehingga pada setiap titikseolah-olah datang dengan jumlah energi yangsama. Proses ini dikenal dengan istilah Auto-matic Gain Control (AGC) sehingga nantinyamenghasilkan kenampakan data seismik yanglebih mudah diinterpretasi.


4. Editing dan MutingEditing adalah proses untuk meng-hilangkan semua rekaman yang buruk,sedangkan mute adalah proses untukmenghilangkan sebagian rekaman yangdiperkirakan sebagai sinyal gangguan sepertiground roll, first break dan lainnya yang dapatmengganggu data (Gambar 4).

5. Koreksi statikKoreksi ini dilakukan untukmenghilangkan pengaruh topografi (elevasishot dan receiver) sehingga shot point dan re-ceiver seolah-oleh ditempatkan pada datumyang sama.

6. DekonvolusiDekonvolusi dilakukan untuk meng-hilangkan atau mengurangi pengaruh groundroll, multiple, reverberation, ghost sertamemperbaiki bentuk wavelet yang kompleks

akibat pengaruh noise. Dekonvolusi merupakanproses invers filter karena konvolusi merupakansuatu filter. Bumi merupakan low pass filteryang baik sehingga sinyal impulsif diubahmenjadi wavelet yang panjangnya sampai 100ms. Wavelet yang terlalu panjang meng-akibatkan turunnya resolusi seismik karenakemampuan untuk membedakan dua eventrefleksi yang berdekatan menjadi berkurang.

7. Analisis KecepatanTujuan dari analisis kecepatan adalahuntuk menentukan kecepatan yang sesuaiuntuk memperoleh stacking yang terbaik. Padagrup trace dari suatu titik pantul, sinyal refleksiyang dihasilkan akan mengikuti bentuk polahiperbola. Prinsip dasar analisa kecepatan padaproses stacking adalah mencari persamaanhiperbola yang tepat sehingga memberikanstack yang maksimum (Gambar 5).

Gambar 4. Rekaman data seismik


5


Gambar 5. Stacking velocity

8. Koreksi Dinamik/Koreksi NMOKoreksi ini diterapkan untuk mengoreksiefek adanya jarak offset antara shot point danreceiver pada suatu trace yang berasal dari satuCDP (Common Depth Point). Koreksi inimenghilangkan pengaruh offset sehinggaseolah-olah gelombang pantul datang dalamarah vertikal (normal incident) (Gambar 6).

9. StackingStacking adalah proses penjumlahantrace-trace dalam satu gather data yangbertujuan untuk mempertinggi sinyal to noiseratio (S/N). Proses ini biasanya dilakukanberdasarkan CDP yaitu trace-trace yangtergabung pada satu CDP dan telah dikoreksiNMO kemudian dijumlahkan untuk mendapat

satu trace yang tajam dan bebas noise inkoheren(Gambar 7).

Gambar 6. Koreksi NMO: (a) belum dikoreksi (b) kecepatan yang sesuai (c) kecepatanyang lebih rendah (d) kecepatan yang lebih tinggi (VAN DER KRUK, 2001)


6


Gambar 7. Proses penjumlahan trace-trace dalam satu CDP (stacking)

10. MigrasiMigrasi adalah suatu proses untukmemindahkan kedudukan reflektor pada posisidan waktu pantul yang sebenarnyaberdasarkan lintasan gelombang. Hal inidisebabkan karena penampang seismik hasilstack belumlah mencerminkan kedudukan yang

sebenarnya, karena rekaman normal incidentbelum tentu tegak lurus terhadap bidangpermukaan, terutama untuk bidang reflektoryang miring. Selain itu, migrasi juga dapatmenghilangkan pengaruh difraksi gelombangyang muncul akibat adanya struktur-strukturtertentu (patahan, lipatan) (Gambar 8).

Trace No.

Gambar 8. Penampang seismik: (a) sebelum migrasi; (b) setelah migrasi


7


INTERPRETASI DATA SEISMIKTujuan dari interpretasi seismik secaraumum menurut ANDERSON &ATINUKE (1999)adalah untuk mentransformasikan profil seismikrefleksi stack menjadi suatu struktur kontinu/model geologi secara lateral dari subsurface(Gambar 9).Sedangkan beberapa tujuan khusus dariinterpretasi seismik menurut VAN DER KRUK(2001) adalah:

1. Pemetaan Struktur-struktur GeologiUntuk pemetaan struktur-strukturgeologi pada data seismik, posisi horizon-hori-zon utama dan gangguan dipetakan dan bentukserta posisi sesar diidentifikasi. Tujuannyaadalah untuk memperoleh profil geologi danuntuk memperoleh kedalaman horizon sertagangguan.

160

200

(a)

(b)Gambar 9. (a) Penampang seismic; (b) Interpretasi seismic {A=Mannville(clastic);B=Wabamun(karbonat); C=Ireton(lempung); D=Duvemay(lempung);E=Cooking Lake(karbonat); F= Beaverhill(lempung); G=Leduk(reef)}


8


2. Analisis Sekuen SeismikTujuan utama dari analisis sekuenseisinik adalali : Mengidentifikasi batas-batas sekuen padadata seismik Menentukan sekuen pengendapan dalamwaktu Menganalisis fluktuasi muka air laut

3. Analisis Fasies SeismikSekuen seismik dapat juga untukmenyelidiki karakteristik refleksi di dalam suatusekuen, yang berhubungan dengan seismikfasies. Tidak hanya waktu sekuen sendimentasiyang diperoleh namun juga memungkinkanuntuk mengambil kesimpulan yang dapatmenggambarkan tentang lingkungan pengen-dapannya.

Tujuan interpretasi seismik khususdalam eksplorasi minyak dan gas bumi adalahuntuk menentukan tempat-tempat ter-akumulasinya (struktur cebakan-cebakan)minyak dan gas. Minyak dan gas akan ter-akumulasi pada suatu tempat jika memenuhi tigasyarat, yaitu: (1) Adanya Batuan sumber (sourcerock), adalah lapisan-lapisan batuan yangmerupakan tempat terbentuknya minyak dangas, (2) Batuan Reservoir yaitu batuan yangpermeabel tempat terakumulasinya minyak dangas bumi setelah bermigrasi dari batuan sumber,(3) Batuan Penutup, adalah batuan yangimpermeabel sehingga minyak yang sudahterakumulasi dalam batuan reservoir akan tetaptertahan di dalamnya dan tidak bermigrasi ketempat yang lain. Berikut adalah beberapacontoh cebakan-cebakan minyak dan gas bumiyang diperoleh dari data seismik (Gambar 10,11dan 12).

Gambar 10. Cebakan minyak struktur antiklin


9


Gambar 12. Cebakan Stratigrafi Minyak dan Gas

DAFTAR PUSTAKA

ANDERSON, N and A. ATINUKE 1999. Over-view of the Shallow Seismic ReflectionTechnique. University of Missouri-Rolla, Missouri: 27 pp.KEARNS, R and F. C. BOYD. 1963. The Effect of aMarine Seismic Exploration onFish Population in British Colombia.Vancouver, Canada: 7 pp.


10

SANNY, T.A. 1998. Seismologi Refleksi. Dept.Teknik Geofisika, ITB, Bandung: 31 hal.SANNY, T. A. 2004. Panduan Kuliah LapanganGeofisika Metode Seismik Refleksi.Dept. Teknik Geofisika, ITB, Bandung:34 hal.VAN DER KRUK 2001. Reflection Seismik 1,Institut fur Geophysik ETH, Zurich : 86pp.

oseana_xxx(4)1-10

Documents