144192784 AVO and LMR in Seismic Inversion

7/30/2019 144192784 AVO and LMR in Seismic Inversion

1/9

144

Deteksi Reservoar Gas Menggunakan Analisis AVO

dan Inversi Sumirah 1, Budi Eka Nurcahya 2, Endro Hartanto 3

1 Pusat Teknologi Sumberdaya Alam (PTISDA) BPPTGedung 1 BPPT Lantai 20, Jl. M.H. Thamrin No. 8

Jakarta Pusat, INDONESIA 10340Email: [email protected]

2 Program Studi Geofisika UGMBulaksumur, Yogyakarta 55281

3 Pertamina EP CirebonJl. Patra Raya Klayan, Cirebon 45151, Jawa Barat

AbstrakMetode inversi AVO dan inversi amplitudo digunakan untuk mengidentifikasi hidrokarbon danmemetakan penyebaran reservoar gas. Inversi AVO dilakukan untuk mendapatkan intercept dangradien, selanjutnya inversi amplitudo dilakukan untuk mendapatkan dan . Analisis crossplotdilakukan antara intercept dengan gradien untuk mengetahui kelas pasirgas, dan dengan untukmengetahui keberadaan litologi pasir dan pasir yang mengandung hidrokarbon. Ekstraksi nilai dan sepanjang horizon reservoar dilakukan untuk memetakkan penyebaran reservoar yangmengandung gas. Hasil analisis map slice horizon mampu memprediksi penyebaran reservoar gassecara lateral dan penyebarannya dapat dibagi menjadi 5 zona potensial.Kata kunci: Amplitude Variation with Offset, amplitudo, reservoar, inverse, pasirgas.

AbstractMethods AVO inversion and amplitude inversion is used to identify and map the distribution ofhydrocarbon gas reservoir. AVO inversion is done for determining intercept and gradient, moreoveramplitude inversion is done for determining and . A crossplot analysis is applied betweenintercept and gradient to define gas sands class, and between and to define sands lithologyexistence and sands contained hydrocarbon. Extraction of and along reservoir horizon isapplied for gas contained reservoir distribution mapping. Result of slice horizon map analysis canpredict laterally gas reservoir distribution and these can be divided into 5 potential zones.Keywords: Amplitude Variation with Offset, amplitude, reservoir, inversion, gas sand.

1. PendahuluanMetode seismik refleksi dapat memberikan gambaran struktur geologi dan perlapisanbatuan bawah permukaan dengan cukup detail dan akurat, termasuk reservoar yangmengisinya. Hidrokarbon umumnya menempati batuan berpori dengan nilaiporositas yang cukup besar. Dari sudut seismik eksplorasi, kenaikan porositas secaralokal menyebabkan pantulan yang kuat terhadap gelombang seismik, gejala inidisebut bright spot, dan dikenal sejak tahun 1976 sebagai indikasi adanya akumulasi gasdibawah permukaan yang terlihat oleh data seismik. Namun demikian, dalamkenyataannya tidak semua bright spotmengandung gas, banyak kondisi-kondisi bawahpermukaan yang lain dapat memberikan efekbright spot, misal sisipan tipis batubara,batuan berpori atau rekah-rekah, lapisan garam, konglomerat, turbidit, ataupun efektuning dari lapisan tipis. Ini berarti bahwa konsep bright spot bukanlah merupakanindikator langsung hidrokarbon yang dapat dijadikan jaminan (Munadi,1993).


2/9

145

Ostrander (1984) memunculkan konsep baru yang dianggap lebih manjurdaripada bright spot dalam mengidentifikasi akumulasi hidrokarbon (gas) dibawahpermukaan tanah. Konsep seismik eksplorasi ini disebut AVO (Amplitude Variationwith Offset). Analisis AVO juga telah berhasil digunakan pada data seismik 3D (Lee et

al., 1998 dan Castagna et al., 1998).Selain analisis AVO, metode pengolahan data yang gencar digunakan adalah

teknik inversi, yaitu teknik pembuatan simulasi model bumi dari respon bumi yangterekam oleh alat. Melalui model ini diharapkan reservoar dapat dikarakterisasidengan lebih baik. Goodway et al. (1997) memperkenalkan teknik inversi barumenggunakan parameter , dan . Pada beberapa penelitian metode inversi initelah terbukti mengkarakterisasi reservoar dengan baik terutama dalam hal litologidan kandungan fluida reservoar.

2. Lokasi PenelitianDaerah yang menjadi objek penelitian adalah lapangan MERAH yang merupakan

salah satu lapangan PERTAMINA yang berada di Cekungan Jawa Barat Utara(gambar 1). Reservoar gas berada pada lapisan F, formasi Cibulakan Atas. Formasi initerdiri dari perselingan antara serpih dengan batupasir dan batugamping.Batugamping pada satuan ini umumnya merupakan batugamping klastik sertabatugamping terumbu yang berkembang secara setempat-setempat. Batugampingterumbu ini dikenal sebagaiMid Main Carbonate(MMC).

Gambar 1. Peta lokasi penelitian (Pertamina, 2003)

3. Analisis AVOAnalisis AVO bertumpu pada perubahan amplitudo sinyal terpantul terhadap jarakdari sumber gelombang ke geophone penerima. Dalam hal ini semakin besar jarakantara sumber ke penerima (offset) semakin besar pula sudut datangnya (gambar 2).

Pengamatan amplitudo terhadap offset dapat diamati pada setiap titik pantulyang sama (CDP, Common Depth Point) dengan asumsi setiap energi dari sumberditerima oleh receiver dengan offset tertentu. Karakteristik AVO ditentukan olehkoefisien refleksi sudut datang normal (RNI) dan kontras rasio Poisson () padareflektornya (Ostrander, 1984). Koefisien refleksi dan transmisi yang terjadi padabidang batas adalah gelombang P datang, gelombang P refleksi, gelombang Ptransmisi, gelombang S refleksi, dan gelombang S transmisi (gambar 3).


3/9

146

Gambar 2. Hubungan antara offsetdengan sudut datang () dan sinyal datang yangterekam dalam titik reflektor yang sama (Chiburis et al., 1993)

Gambar 3. Refleksi dan transmisi gelombang P untuk sudut datang tidak samadengan nol (Yilmaz, 2001)

Lintasan gelombang tersebut mengikuti hukum Snell, yaitu:

dengan 1 : Sudut datang gelombang P, 1 : Sudut refleksi gelombang P,

2 : Sudut transmisi gelombang P, 1 : Sudut refleksi gelombang S,

2 : Sudut transmisi gelombang S, p : Parameter gelombang,

1

2

1

1

2

Gelombang datang(gelombang P)

Gelombang refleksi(gelombang S)

Gelombang transmisi(gelombang S)

Medium 1Vp1, Vs1, 1

Medium 2Vp2, Vs2, 2

Bidang batas

Gelombang refleksi(gelombang P)

Gelombang transmisi(gelombang P)


4/9

147

Vp1 : Kecepatan gelombang P pada medium pertama,Vp2: Kecepatan gelombang P pada medium kedua,Vs1: Kecepatan gelombang S pada medium pertama,Vs2 : Kecepatan gelombang S pada medium kedua.

Zoeppritz (1919) telah menghubungkan parameter-parameter yang berupaamplitudo refleksi dan transmisi sebagai fungsi dari sudut datang, Vp, Vs, dan dari fenomena perambatan gelombang untuk sudut datang tidak sama dengan nolmenjadi matriks sebagai berikut:

dengan RPP : koefisien refleksi gelombang P : sudut refleksi gelombang P

RPS : koefisien refleksi gelombang S 2: sudut transmisi gelombang PTPP : koefisien transmisi gelombang P 1 : sudut refleksi gelombang STPS : koefisien transmisi gelombang S 2 : sudut transmisi gelombang SVp : kecepatan gelombang P : densitas

Vs : kecepatan gelombang S 1,2: indeks medium lapisan 1 dan 2

Penyelesaian dari persamaan matriks diatas dikenal sebagai persamaan

Zoeppritz yang menghasilkan koefisien refleksi dan transmisi pada satu bidang batassebagai fungsi sudut datang bila yang datang adalah gelombang P.

Dari persamaan Zoeppritz tersebut, Shuey (1985) menyusun kembalipersamaan berdasarkan sudut datang, didapatkan dua macam atribut (gambar 4):

dengan A : reflektivitas normal incidence =intercept,B :gradienantara koefisien refleksi terhadap sudut datang.

Gambar 4. Aplikasi persamaan Shuey (1985), interceptadalah perpotongan garisdengan koefisien refleksi, dan kemiringannya adalahgradien(Burianyk, 2000)

Dari crosplot intercept dengan gradien bisa didapatkan kelas pasirgas.Rutherford dan Williams (1989) mempublikasikan klasifikasi anomali AVO yangmembagi anomali AVO (berdasarkan kandungan minyak dan gas) menjadi tiga kelas

yaitu: kelas I, (high impedance contrast sands); kelas II, (near-zone impedance contrast sands);


5/9

148

dan kelas III, (low impedance contrast sands). Tahun 1998 Castagna et al.memperkenalkan sandstonekelas IV setelah ia melakukan crossplot AVO berdasarkanklasifikasi Rutherford dan Williams (gambar 5).

Gambar 5. Kelas-kelas AVO dan CrossplotAVO (Simm et al., 2000)

4. Inversi Pada tahun 1997 Goodway et al. memperlihatkan bahwa parameter lame dan memiliki hubungan dengan impedansi gelombang P (Ip) dan impedansi gelombang S(Is) yang dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:

Gray dan Andersen (2001) menyatakan bahwa rigiditas () atau modulus geserdidefinisikan sebagai resistensi batuan terhadap sebuah strain yang mengakibatkan

perubahan bentuk tanpa merubah volume total dari batuan tersebut. Rigiditasdigunakan untuk membedakan kualitas lapisan pasir karena secara umum tidakdipengaruhi oleh fluida reservoar. Sedangkan modulus Lame () yang berkaitan eratdengan inkompresibilitas mengandung informasi lebih banyak mengenai kandunganfluida batuan. Inkompresibilitas juga disebut sebagai modulus Bulk yaitu resistensibatuan terhadap perubahan volume yang disebabkan oleh perubahan tekanan danmerupakan kebalikan dari kompresibilitas.

Konsep inkompresibilitas dan rigiditas ditunjukkan dengan dan .

5.6.Gambar 6. Inkompresibilitas dan rigiditas beberapa tipe batuan (Royle, 1999)

7. Hasil dan PembahasanDalam penelitian ini data yang digunakan adalah time migrated CRP gatherdan data log.Data diproses menggunakan softwareProbe dan Vanguard dari Paradigm. Pemilihandaerah prospek dengan membandingkan data analisis petrofisik data log yangmenunjukkan adanya reservoir dengan penampang seismic yang melintasi sumurtersebut. Setelah mendapatkan daerah prospek yaitu lapisan F dengan formasi

Cibulakan Atas dengan litologi batupasir, maka dicek dengan grafik respon AVO

Coal Low Incompressibility

Gas Sand

ShaleWet Sand

Carbonat High Incompressibility

Coal Least Rigid

Shale

SandCarbonat Most Rigid


6/9

149

apakah benar pada daerah tersebut menunjukkan adanya perubahan fase danbertambahnya sudut datang. Pada gambar 7 menunjukkan adanya indikasi gasberdasarkan grafik respon AVO yaitu pasirgas kelas IIp.

Gambar 7. Amplitudo/Angleplot pada CRP gathersekitar sumur B lapisan reservoarF pada twt 1581 ms, berdasarkan klasifikasi Simm (2000) reservoar pasirgas ini

termasuk kelas IIp

Sebelum diolah, data seismik time migrated CRP gather dihilangkan dari noiseyang tidak dikehendaki, selanjutnya dilakukan analisis AVO untuk mendapatkanintercept, gradient, reflektivitas dan reflektivitas . Selanjutnya reflektivitas dan reflektivitas diinversi untuk mendapatkan dan .

Crossplotdilakukan pada penampang atribut intercept pada sumbu x terhadapatribut gradien pada sumbu y. Gambar 8 menunjukkan crossplot antara intercept padasumbu x terhadapgradienpada sumbu y pada sumur C. Terlihat pada zona kurva birulapisan reservoar F mengindikasikan pasirgas kelas IIp (warna pink) yang terletakpada twt 1570-1578 ms.

Parameter menunjukkan inkompresibilitas batuan yang merupakanindikator fluida pengisi pori. menunjukkan rigiditas batuan yang merupakanindikator litologi. Hidrokarbon diindikasikan dengan nilai yang rendah yangberarti merupakan zona porous dan nilai yang tinggi yang berarti rigid atau solid.Crossplot dilakukan antara pada sumbu x dan pada sumbu y. Pada crossplot(gambar 9 kiri) terlihat bahwa dan datanya bernilai positif atau terletak padakuadran I dan tidak membentuk suatu pola trendtersendiri, sehingga dari crossplotbisalangsung mem-block daerah anomali (warna pink dalam elips). Pada sumur C (gambar9 kanan) anomali terdapat pada lapisan reservoar F dan F1, mulai twt 1570-1590 msyang merupakan reservoar batupasir. Lapisan reservoar ini merupakan formasi

Cibulakan Atas yang merupakan reservoar batupasir yang terletak dibawah batuanserpih.Pada gambar 10 menunjukkan map dan pada lapisan reservoar F. Pada

map terlihat bahwa terdapat sebaran litologi batu pasir berada di Baratlaut. Akantetapi ditinjau dari nilai inkompresibilitas yang ditunjukkan dengan harga yang relatifrendah (biru) dibawah 12 GPA gr/cc dapat diindentifikasi bahwa sand yang berisianomali hidrokarbon (biru tua) tergambar dengan jelas dan sumur A, B, C dan Dtermasuk dalam daerah anomali. Sedangkan pada map terlihat bahwa sekitarsumur A, B, C, dan D dengan harga yang relatif tinggi (hijau sampai merah) diatas 30GPA gr/cc mengindikasikan nilai rigiditas tinggi sebagai daerah penyebaran batupasir,sedangkan sumur E bernilai rendah (biru).


7/9

150

Gambar 8. Crossplotantara intercept(sumbu x) dangradien(sumbu y) pada sumur C(kiri) Hasil crossplot dengan anomali berada dibawah trend dan diluar

background (elips) dengan pembagian kelas batupasir gas berdasarkan

klasifikasi Rutherford dan William (1989), kelas I warna biru, kelas IIpwarna pink, kelas II warna merah, kelas III warna abu-abu dan kelas IVwarna hijau

(kanan) Anomali yang terlihat pada intercept dan gradien, lapisan Fmenunjukkan anomali batupasir gas kelas IIp (warna pink)

Gambar 9. Crossplotantara (sumbu x) terhadap (sumbu y) pada sumur C, (kiri)Hasil crossplot, dengan anomali warna pink, (kanan) Anomali (warna pink dalam elips)

pada lapisan F yang terlihat pada section dan

Gambar 10. Map dan pada lapisan reservoar F.


8/9

151

8. KesimpulanDari hasil penelitian dihasilkan kesimpulan sebagai berikut:1. Dari hasil crosplot antara intercept dan gradient, berdasarkan klasifikasi

Rutherford dan William menunjukan adanya pasirgas kelas IIp pada lapisan Fformasi CIbulakan atas dengan formasi barupasir.

2. Hidrokarbon diindikasikan dengan nilai yang rendah yang berarti merupakanzona porous dan nilai yang tinggi yang berarti rigid atau solid. Lapisanpasirgas ditunjukkan dengan nilai yang rendah dan yang tinggi.

3. Analisis map slice mampu memprediksi penyebaran reservoir gas secara lateral.

Daftar PustakaBurianyk, M., 2000, Amplitude-vs-Offset and Seismic Rock Property Analysis: A Primer,

CSEG Recorder, 4-14.

Castagna, J.P., Swan, H.W., and Foster, D.J., 1998, Framework For AVO Gradient andIntercept Interpretation, Geophysics, 63, 948-956.

Chiburis, E., Leaney, S., Skidmore, C., Frank, C., and McHugo, S., 1993, HydrocarbonDetection with AVO, Oilfield Review, Januari.

Goodway, B., Chen, T., and Downton, J., 1997, Improved AVO fluid detection and lithologydiscrimination using Lame petrophysical parameters; "lr", "r", & "l/ fluid stack",

from P and S inversions, 1997 CSEG meeting abstracts, 148-151; 1997 SEGmeeting abstracts, 183-186; 1999 EAGE meeting abstracts, 6-51.

Gray, D., and Andersen, E., 2001, The aplication of AVO and inversion to the estimation ofrock properties, CSEG Recorder.

Lee, S.S., Wu, S.S.C., Hsu, C.H., Lin, J.Y., Yang, Y.L., Huang, C.S., and Jewng, L.D.,1998, 3-D AVO Processing and Aplication, The Leading Edge 17, 693-696.

Munadi, Suprajitno, 1993,AVO dan Eksplorasi Gas, Lembaran publikasi LEMIGAS,No.1, 1993, 3-13.

Ostrander W.J., 1984, Plane wave reflektion coefficients for gas sands at non-normal angles of

incidence, Geophysics 49, 1637-1648.

Royle, A., 1999, Glossary of AVO term, Geo-X Systems Ltd.

Rutherford, S., and Williams, R., 1989, Amplitude versus offset variation in gas sands,Geophysics 54, 680-688.

Shuey, R.T., 1985,A simplification of the Zoeppritz equations, Geophysics 50, 609-614.

Simm, R., White, R., and Uden, R., 2000, The anatomy of AVO crossplots, The LeadingEdge.


9/9

152

Yilmaz, O., 2001, Seismic Data Analysis: Processing, Interpretation and Inversion, Society ofexploration Geophysics.

Zoeppritz, R., 1919. On the reflektion and propagation of seismic waves, ErdbebenwellenVIIIB; Gottinger Nachrichten I, 66-68.

144192784 AVO and LMR in Seismic Inversion

Documents

Transcript of 144192784 AVO and LMR in Seismic Inversion