ITS Undergraduate 16472 1105100053 Paper

7/29/2019 ITS Undergraduate 16472 1105100053 Paper

1/17

1

ANALISA ANOMALI AVO PADA DATA SESIMIK 2D DAN 3D LAPANGAN EINSTEINCEKUNGAN JAWA BARAT UTARA

Oleh :1)Prof.Dr.rer.nat. Bagus Jaya Santosa,SU,2) Muhammad Arief Harvityan

Program Studi Geofisika, Jurusan FisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamInstitut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

Jl.Arif Rachman hakim,Sukolilo-Surabaya (60111),Telp/Fax (031)591 46961) [email protected], 2) [email protected]

ABSTRAK

Analisa anomali AVO seperti biasa diterapkan untuk mengidentifikasi bright-spot sebagaiindikasi adanya reservoir batu pasir yang mengandung gas. Dengan menggunakan angle plot padadata prekondisi, crossplot atribut intercept dan gradient, ditemukan anomali AVO kelas IIp sesuaidengan klasifikasi AVO Rutherford dan William.Dari inversi AVO didapatkan atribut angle stack,impedansi akustik, Poisson ratio, lambda*rho dan mu*rho yang menunjukkan respon amplitudoyang berbeda pada setiap atribut di lapisan 2000 ms. Untuk angle stack, respon amplitudo semakinmeningkat di setiap batasan sudutnya (near, mid, far), pada atribut lain seperti impedansi akustik,rasio Poisson, lambda*rho respon amplitudo melemah, sedangkan pada atribut mu*rho responamplitudo meningkat.

Kata kunci : Anomali AVO, Inversi AVO, Intercept, Gradient, Angle Stack , Impedansi Akustik,Poisson Rati, Lambda*Rho dan Mu*Rho

BAB I. PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang

Permintaan akan gas bumi semakinmeningkat setelah Pemerintah melakukan

konversi bahan bakar rumah tangga dariminyak tanah ke gas maupun sebab lain sepertimakin banyaknya produksi mesin berbahanbakar gas dikarenakan menghasilkan emisiyang ramah lingkungan. Apalagi denganhendak didirikannya desa Gas di beberapakabupaten provinsi

Untuk menaggulangi hal tersebut, PT.Pertamina EP Region Jawa, sebagai salah satuBUMN yang berurusan di bidang distribusibahan bakar migas, membuka lapangan gasbaru, salah satunya lapangan Einstein yangberada di blok Cemara, Provinsi J awa Barat.

Sebagai metode yang paling akurat untukmendeteksi keberadaan hidrokarbon berupagas, maka metode AVO (Amplitude Variationwith Offset) pun di aplikasikan. Untukkeakuratan interpretasi yang baik maka dipakai data seismik 3D.

Selama ini, metode geofisika yangdigunakan dalam eksplorasi hidrokarbonadalah metode seismik refleksi karena dapat

memberikan gambaran struktur geologi danperlapisan batuan bawah permukaan dengan

cukup detail dan akurat. Denganmeningkatnya kebutuhan gas bumi untukperindustrian dan kemajuan yang dicapaidalam teknologi pengolahan gas makaperhatian eksplorasi hidrokarbon yang semulalebih banyak difokuskan kepada minyak bumi,kini juga diarahkan untuk menemukan gasbumi. Gas bumi umumnya menempati batuanberpori dengan nilai porositas yang cukupbesar. Dari sudut seismik eksplorasi, kenaikanporositas secara lokal menyebabkan pantulanyang kuat terhadap gelombang seismik, gejalaini disebut bright spot, dan dikenal sejak tahun

1976 sebagai indikasi adanya akumulasi gasdibawah permukaan yang terlihat oleh dataseismik. Namun demikian, dalamkenyataannya tidak semua bright spotmengandung gas, banyak kondisi-kondisibawah permukaan yang lain dapatmemberikan efek bright spot, misal sisipantipis batubara, batuan berpori atau rekah-rekah, lapisan garam, konglomerat, turbidit,ataupun efek tuning dari lapisan tipis. Ini


2/17

2

berarti bahwa konsep bright spot bukanlahmerupakan indikator langsung hidrokarbonyang dapat dijadikan jaminan (Munadi,1993).

Metode AVO (Amplitude Variationwith Offset) adalah suatu metode yangmengamati variasi amplitudo gelombang P

terhadap kenampakan bright spot atau dimspot pada penampang seismik. Metode inimulai dikembangkan tahun 1982 olehOstrander, yang menunjukkan adanya variasikoefisien refleksi pasir gas terhadapbertambahnya sudut datang atauoffset.

Secara prinsip konsep AVO berdasarkepada suatu anomali bertambahnyaamplitudo sinyal terpantul denganbertambahnya offset apabila gelombangseismik dipantulkan oleh reservoar gas. Offsetmempunyai batas maksimum yang tidak bolehdilewati yaitu sudut kritis, karena untuk offsetlebih besar dari sudut kritis respon amplitudosinyal terpantul tidak sesuai dengan konsepAVO.

Deteksi hidrokarbon berdasarkanrespon AVO lebih efektif untuk reservoirbatupasir karena perubahan Vp/Vs ratioterhadap perubahan kandungan fluida relatiflebih sensitif dibandingkan dengan jenislitologi yang lain seperti batuan karbonat.Inversi AVO adalah tahapan penting padaproses ekstraksi atribut AVO, yaitu mengubahdata seismik kedalam reflektifitasreflektifitas

guna memperlihatkan bentuk-bentuk responamplitudo yang jelas.

1.2 Tujuan PenelitianBerdasarkan latar belakang maka

perumusan masalah pada penelitian ini adalahbagaimana melakukan inversi AVO denganmenggunakan atribut hasil pendekatan Aki &Richard (1980), pendekatan Shuey (1985) danAngle Stack serta attribut AVO untukmendeteksi respon amplitudo pada lapisanyang mengandung hidrocarbon dari dataseismic 3-D time migrated CRP gather dan

data logsumur.

1.3 Batasan MasalahAdapun batasan masalah dalam

penelitihan tugas akhir ini adalah:

1. Data log yang digunakan adalah datasumur ITS-02, ITS-09, ITS-10, ITS-12, ITS-14.

2. Data penampang seismik 2D dan dataPSTM 3D pada lapangan Einstein.

3. Prosesing data seismik digunakansoftware Probe2D3D dan Geolog2.7.1.

4. Penyesuaian anomali dilakukandengan analisa petrofisika perlapisanpada data sumur.

BAB II .TINJ AUAN PUSTAKA

2.1 Geologi Cekungan J awa Barat UtaraSedimentasi Cekungan Jawa Barat

Utara mempunyai kisaran umur dari KalaEosen Tengah sampai Kuarter. Deposit tertuaadalah pada Eosen Tengah, yaitu pada Formasi

Jatibarang yang terendapkan secara tidak

selaras diatas Batuan Dasar.Urutan startigrafi regional dari yang

paling tua sampai yang muda adalah BatuanDasar, Formasi Jatibarang, Formasi CibulakanBawah (Talang Akar, Baturaja), FormasiCibulakan Atas (Massive, main, Pre-Parigi),Formasi Parigi dan Formasi Cisubuh (Gambar2.2). Urutan Startigrafi tersebut dari yangpaling tua sampai yang termuda adalahsebagai berikut.

Gambar 2.1Stratigrafi Regional Cekungan JawaBaratUtara. (Pertamina, 2001)

2.2 Teori Fisika Batuan (Rock Physics)Parameter fisis dari suatu batuan dapat

digunakan untuk mendelineasikan kondisi


3/17

3

batuan suatu reservoir. Sifat fisis ini nanti akanmenentukan bagaimana perilaku penjalaransuatu gelombang didalam batuan. Sifat fisisbatuan yang dimaksud diantaranya adalahkecepatan gelombang P (Vp) dan kecepatangelombang S (Vs) dan densitas () yang

besarnya ditentukan oleh tipe matriks,porositas (), saturasi (S), elastisitas, modulus

young (E), modulus geser (), modulus bulk

(k), konstanta lame (), rasio poissons (),dan impedansi akustik (I).

2.2.1 DensitasDensitas () secara sederhana

didefinisikan sebagai massa (kg) dibagivolume (m3), densitas merupakan salah satuparameter fisis yang berubah secara signifikanterhadap perubahan tipe batuan akibat mineraldan porositas yang dimilikinya, sertaparameter yang digunakan dalam persamaankecepatan gelombang P, gelombang S danAkustik Impedansi. Semuanya itumempengaruhi respon amplitudo gelombangseismik saat merambat dibawah permukaanbumi.

Densitas bulk dari suatu batuandipengaruhi oleh komposisi mineral yangberbeda, porositas batuan dan jenis fluida yangmengisi ruang berpori suatu batuan. Densitasbulk batuan didefinisikan sebagai rata ratadensitas dari komponen densitas yang

menyusun batuan tersebut.Berdasarkan persamaan Wyllie besarnyadensitasbulkadalah :

)1(..)1( wHCwwmb SS ....

..................(2.1)

dengan b adalah bulk densitas batuan,

m adalah densitas. matrik batuan, w adalah

densitas air, HC adalah densitas

hidrokarbon, adalah porositas, wS adalah

saturasi air, 1 wS adalah saturasi

hidrokarbon. Dari persamaan 2.1 dapatdipahami bahwa besarnya densitas padareservoir yang berisi gas akan turun lebihcepat dibanding dengan densitas padareservoir yang berisi minyak. Karakter inimenjadi hal yang penting untuk interpretasiseismik pada reservoir tersebut, sepertiditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 wS vsDensitas. Aplikasi

PersamaanWyllie pada reservoar minyak

dan gas (Russell et all 2001)

2.2.2 Porositas()Porositas suatu batuan adalah

perbandingan volume ruang berpori dalam

suatu batuan dengan volume total seluruhbatuan. Porositas akan menjadi tinggibilamana semua butirannya mempunyaiukuran relatif seragam, dan akan bernilairendah bilamana butiran batuan bervariasisehingga butiran yang kecil akan mengisiruang diantara butiran yang besar.Perbandingan ini biasanya dinyatakan dalampersen.

%100.

.)( x

totalvol

poriporivolporositas

Porositas suatu batuan tidak bisamencapai 100% yang berarti bahwa dalam

suatu batuan tidak seluruhnya berupa ruangberongga atau berpori, dikarenakan masih adabutiran butiran yang merupakan penyusundari batuan tersebut.

2.2.3 Saturasi (S)Saturasi didefinisikan sebagai

besarnya jenis fluida tertentu secara kuantitasyang mengisi ruang berongga dalam batuan.

Misalnya, Saturasi air wS sebesar 40%, hal ini

berarti ruang berpori dalam suatu batuanterdiri dari 40% air dan 60% adalah

hidrokarbon (Shc = 1 Sw) . Hampir semuabesarnya parameter elastik batuan ditentukandari properti matrik batuan, porositas dankomposisi fluida yang mengisi pori poribatuan.

2.2.4 ElastisitasProses perambatan gelombang seismik

yang merambat ke bawah permukaan yangterjadi selama akuisisi data, dikontrol oleh


4/17

4

sifat elastisitas batuan. Hal ini menentukanbagaimana respon batuan yang terkena gayayang diakibatkan oleh penjalaran gelombangseismik. Setiap batuan mempunyai sifatkeelastisitasan yang berbeda, oleh karena itubatuan yang lebih lunak akan mempunyairespon yang berbeda terhadap strain, begitu

juga terhadap respon yang ditimbulkan batuanyang lebih keras. Teori elastisitas berhubungandengan deformasi yang disebabkan olehtekanan yang dikenakan pada batuan tertentu.

Tekanan atauStress () adalah gaya per satuanluas sedangkan Strain (e) adalah jumlahdeformasi material per satuan luas. J ika stressditerapkan pada batuan maka batuan tersebutakan terdeformasi yang menyebabkanterjadinya strain.

2.2.5 Hukum HookeHukum Hooke menyatakan bahwa

terdapat hubungan linear antara stress danstrain pada batuan (antara gaya yangditerapkan dan besarnya deformasi).

eC. .......................................(2.2)Strain (e) dan Stress () merupakan

besaran tensor, sedangkan C adalah konstantayang berupa matriks (tensor) yang menentukansifat dasar elastisitas dari suatu batuan. Padamaterial isotropik, koefisien koefisienmatriks C tersebut direduksi menjadi duamacam parameter elastik bebas yangmencirikan sifat elastisitas batuan.

Beberapa kombinasi dari beberapaparameter bebas ini disebut Modulus Elastik.Beberapa Modulus Elastik tersebut adalah :

1. Modulus Young(E)Modulus Young didefinisikan sebagai

perubahan panjang (longitudinal strain)dari sebuah material ketika stresslongitudinal tersebut mengenai materialtersebut.

................................(2.3)

Dimana l adalah strain longitudinal, E adalahModulus Young, L/L adalah perubahanpanjang relative, seperti yang diperlihatkan

pada gambar 2.3.2. Modulus Shear Rigiditas()

Modulus Shear adalah modulus elastikyang menghubungkan shear strain denganshear stress

X

Ys

...............

.......................................(2.4)dengan adalah gaya yang bekerja, adalah

modulus geser, Y adalah pergeseran yangterjadi, X adalah jarak antara permukaan,seperti ilustrasi Gambar 2.4.

3. Modulus Bulk (Inkompressibilitas)Modulus Bulk (K) adalah modulus

elastik yang mengukur resistensi suatumaterial terhadap stress volumetrik (suatugaya yang bekerja secara seragam ke segalaarah / tekanan hidrostatik).

V

VKP

.........................(2.5)

Gambar 2.4 Modulus Shear (Rigidity).(Canning,2000)

Gambar 2.3Modulus Young. (Canning, 2000)


5/17

5

denganP adalah tekanan hidrostatik, K (N/m2

)

adalah modulus bulk danV

Vadalah

perubahan volume secara relatif seperti padaGambar 3.4. Modulus bulk adalah moduluselastis yang sering dipakai dalam analisa

AVO.

4. Kostanta Lame ()Konstanta Lame merupakan parameter

elastic yang menggambarkan sifatinkompressibilitas suatu batuan. Modulus inibukan merupakan sifat yang bisa langsungdiukur di laboratorium, tetapi bisa ditentukandari modulus elastic lainnya :K = + 2/3 ........................................(2.6)

dengan K adalah modulus bulk, adalahmodulus geser dan adalah konstanta lame.

2.3 Hubungan Vp, Vs, dan Densitas2.3.1 Mudrock Line

Dari percobaan fisika batuanditunjukkan bahwa kebanyakan batupasirmemiiliki hubungan linear antara kecepatangelombang P dengan kecepatan gelombang Suntuk saturasi cair. Hubungan ini akanbervariasi untuk jenis batuan dan daerah yangberbeda (Canning, 2000). Untuk merumuskansuatu hubungan antara kecepatan gelombang Pdan gelombang S didefinisikan persamaanMudrock Line sebagai hubungan Vp dan Vs

untuk saturasi cair.

Di Teluk Meksiko, Castagna (1993)merumuskan persamaanMudrock Linesebagai: Vp = 1.16Vs + 1.36 (km/s), yang secaraumum hubungan ini ditulis :

Vp =A . Vs +B..............................(2.7)dengan A dan B adalah konstanta spesifik

untuk setiap kasus tertentu, seperti yangterlihat pada Gambar 2.6.

2.3.2 Relasi GardnerRelasi Gardner adalah relasi antara

kecepatan gelombang P dan densitas yangdidefinisikan oleh Gardner (1974) berdasarkandari data percobaan. Relasi ini diungkapkandalam skala logaritmik sebagai berikut :

log () = A . log (Vp) +B.....................(2.8)dengan A dan B adalah konstanta spesifikuntuk setiap kasus tertentu. Dan daripercobaannya didapatkan hasil :

log () = 0.25 . log (Vp) 0.51.............(2.9)Nilai ini dapat digunakan sebagai parameterdasar jika tidak tersedia data lokal.

2.3.3 Substitusi Fluida GassmannSubstitusi fluida merupakan salah satu

hal yang penting dalam reservoir dan menjadikajian dalam seismik rock physic. Fluidatertentu yang tersubstitusi oleh fluida yang lainakan mengakibatkan terjadinya perubahanrespon seismik. Respon seismik yang berubahmengindikasikan adanya perubahan dalamproperti seismik. Didalam substitusi fluidasangat diperlukan untuk mengetahui kecepatangelombang seismik, karena batuan yangtersaturasi fluida yang berbeda maka akanmenghasilkan kecepatan gelombang seismikyang berbeda pula. Dari kecepatan seismikinilah kita bisa mendapatkan parameter elastisyang lain seperti Impedansi Akustik,Poissons Ratio, Lambda*Rho dan Mu*Rho

Gambar 2.5 Modulus BulkInkompressibilitas(Canning, 2000)

Gambar 2.6Mudrock Line. HubunganantaraVpdanVs(Castagna, 1993)


6/17

6

yang sangat berguna dalam karakterisasireservoir.

Substitusi fluida merupakan salah satubagian penting dalam analisa seismik atributkarena substitusi fluida merupakan alat bagiinterpreter dalam mengukur danmemodelkan berbagai macam skenario fluidayang mungkin bisa menjelaskan anomali AVOyang teramati. Pemodelan dalam substitusifluida harus terlebih dahulu menghilangkanpengaruh dari fuida yang pertama.

2.4 Amplitude Variation With Offset(AVO)2.4.1 Prinsip Dasar AVO

AVO pertama kali ditujukan sebagaisuatu teknik untuk menganalisa responamplitudo pada seismik yang berasosiasidengan kehadiran gas pada reservoir(Ostrander, 1984).

Anomali AVO muncul sebagai akibatpenurunan dari koefisien refleksi gelombangseimik secara drastis dari puncak lapisanmengandung gas bila dibandingkan dengankoefisien refleksi dari lapisan lapisan disekitarnya.

Analisa AVO mengacu padaperubahan amplitudo sinyal terpantul padabidang interface terhadap jarak dari sumbergelombang ke geophone penerima. Prinsipdasar AVO adalah berawal dari adanya suatuanomali yaitu bertambahnya amplitudo sinyalrefleksi terhadap pertambahan jarak sumber

gelombang seismik ke penerima (offset),apabila gelombang seismik dipantulkan olehlapisan batuan berisi gas (Munadi, 1993).

Jarak sumber ke penerima ini (offset)berhubungan dengan sudut datang sinarseismik (angle of incidence) terhadap bidangpemantulan. Semakin besar offset makasemakin besar pula sudut datangnya. Adapunkonversinya ada di (Lampiran B).

AVO muncul sebagai akibat daripartisi energi pada bidang batas lapisan.Sebagian energi dipantulkan dan sebagianenergi ditransmisikan. Ketika gelombang

seismik menuju batas lapisan pada sudutdatang tidak sama dengan nol maka konversigelombang P menjadi gelombang S terjadi.

Amplitudo dari energi yangterefleksikan dan tertransmisikan tergantungpada sifat fisik diantara bidang reflektor.Sebagai konsekuensinya, koefisien refleksimenjadi fungsi dari kecepatan gelombang(Vp),kecepatan gelombang S (Vs), densitas () dari

setiap lapisan, serta sudut datang (1) sinarseismik.

Oleh karena itu terdapat empat kurva

yang dapat diturunkan yaitu : amplitudorefleksi gelombang P, amplitudo transmisigelombang P, amplitudo refleksi gelombang S,dan amplitudo transmisi gelombang S sepertiyang ditunjukkan dalam Gambar 2.7. berikut.

Pada bidang interface tersebutkecepatan gelombang P dan kecepatangelombang S tentulah berbeda. Perbedaankecepatan pada bidang batas ini akanmenyebabkan variasi nilai koefisien refleksi,yang sebagaimana kita tahu bahwa hal inilahyang menjadi dasar dari analisa AVO, sepertiilustrasi pada Gambar 2.8. Sebagai contoh jika

terdapat gas maka kecepatan gelombang Pakan turun sedangkan kecepatan gelombang Stidak berubah.

Lintasan gelombang pada gambar 3.9tersebut mengikuti hukum snell, yaitu:

pVVVVV ssppp

2

1

1

1

2

2

1

'1

1

1 sinsinsinsinsin

.........(2.10)Keterangan :

1: Sudut datang gelombang P,

1

: Sudut refleksi gelombang P,

2

: Sudut transmisi gelombang P,

1: Sudut refleksi gelombang S,

2: Suduttransmisi gelombang S,

p : Parameter gelombang,Vp1: Kecepatan gelombang P pada mediumpertama,

Gambar 2.7. Refleksi dan Transmisi energigelombangSeismik. untuksudut datang lebihdari nol pada bidang batas(Y ilmaz, 2001)


7/17

7

Vp2: Kecepatan gelombang P pada mediumkedua,Vs1: Kecepatan gelombang S pada mediumpertama,Vs2: Kecepatan gelombang S pada mediumkedua.

Zoeppritz (1919) telahmenghubungkan parameter-parameter yangberupa amplitudo refleksi dan transmisisebagai fungsi dari sudut datang, Vp, Vs,

dan dari fenomena perambatan gelombanguntuk sudut datang tidak sama dengan nolmenjadi matriks sebagai berikut:

Dengan:R

PP: koefisien refleksi gelombang P

1: sudut refleksi gelombang PR

PS: koefisienrefleksi gelombang S

2: sudut transmisi gelombang P

TPP

: koefisien transmisi gelombang P

1: sudut refleksi gelombang S

TPS : koefisien transmisi gelombang S

2: sudut transmisi gelombang S

Vp : kecepatan gelombang P : densitasVs : kecepatan gelombang S1,2 : indeks medium lapisan 1dan2

Penyelesaian dari persamaan matriksdiatas dikenal sebagai persamaan Zoeppritz

(lampiran A) yang menghasilkan koefisienrefleksi dan transmisi pada satu bidang batassebagai fungsi sudut datang bila yang datangadalah gelombang P.

2.4.2 Aproksimasi Persamaan Zoeppritz

2.4.2.1 Aki dan Richard (1980)Perumusan persamaan Zoeppritzcukup sulit dan kurang praktis. Kerumitannyamuncul pada saat perhitungan koefisienrefleksi atau transmisi melampaui sudut kritis.Aki dan Richards (1980) menggunakan asumsipersamaan Zoeppritz (2) denganmenambahkan konsep nilai perubahan densitaslapisan, kecepatan gelombang P dan S padabidang batas, diperoleh hubungan sebagaiberikut:

s

s

p

p

V

Vc

V

VbaR

)( .............(2.11)

dengan:

i

p

p

t

sss

ppp

sssppp

p

s

p

s

V

V

VVV

VVV

VVVVV

V

Vc

b

V

Va

sin.arcsin);(2

1

);(2

1);(

2

1

);(2

1;

;;

;sin.4

);tan1(2

1

cos.2

1

;sin.2

2

1

1

2

21

2121

2121

2121

2

2

2

2

2

2

2

2

Gambar 2.8. Hubungan antaraoffsetdengan sudut datingdan sinyal datangyangterekam dalam titik reflektor yangsama(Chiburis et.al.,1993)

2.12

1

1

1

1

2

11

22

2

11

221

1

1

1

2211

122

1

2211

1222

1

1

1

1

2211

2211

2cos

2sin

cos

sin

2sin2cos2sin2cos

2cos2cos2cos2sin

sincossincos

cossincossin

PS

PP

PS

PP

P

S

P

P

P

S

S

PS

PS

PS

S

P

T

T

R

R

v

v

v

v

v

vv

vv

vv

vv

v

v


8/17

8

2.4.2.2 Shuey (1985)Shuey (1985) menyusun kembali

persamaan Aki dan Richard (1980)berdasarkan sudut datang menjadi:

)13.2()sin(tan21

sin242

1

2

1)(

22

2

2

2

2

2

p

p

p

s

s

s

p

s

p

p

P

p

VV

V

V

V

V

V

V

V

V

V

VR

Dengan memasukkan perbandingan Vp/Vsdalam besaran rasio poisson untuk koefisienrefleksi pada bidang batas lapisan kepersamaan (3.28) didapatkan pendekatan:

)14.2()sin(tan2

1

sin)1(

.)(

22

2

20

p

p

PP

V

V

HRRR

Dengan :

;2

1

p

p

PV

VR

;2

)( 21

12 ;

;

p

p

p

p

V

V

V

V

H

21)1(20 HHH

dengan: : rata rata poisson ratio : perbedaan yang melewati bidang

batas 12 Vp : rata rata kecepatan gelombang

2

21 pp VVP

Vp : perbedaan Vp yang melewati bidangbatas 12 pp VV

: rata rata sudut datang dan sudut

transmisi2

21

: rata rata densitas formasi =2

21

: perbedaan densitas yang melewati

bidang batas 12

Rp adalah koefisien refleksi dengan sudut

datang normal ( = 00

), suku kedua untukkisaran sudut menengah dan suku ketiga untuk

sudut datang besar. Pada kondisi realdilapangan,tidak pernah lebih besar dari 40

0

.Untuk sudut yang kecil, dengan pendekatan

pada sudut mencapai 300

, sin2

tan2

,sehingga persamaan (3.29) dapat dituliskembali menjadi:

22 sinsin)( BAGRR p

Persamaan (3.30) merupakanpersamaan linier dengan G adalah fungsi darirasio Poisson dan densitas dari lapisan

pemantul, dan dikenal sebagai gradient AVOatau slope, yaitu G =B =Rp.H0 +

dan Rp = A adalah reflektisitas normalincidence atau dikenal dengan intercept.Jaditerlihat dengan jelas bahwa ada perubahannilaiR() terhadap sudut atauoffset.

2.5 Analisa Anomali AVOModel dasar untuk anomali AVO bisa

diilustrasikan memakai suatu lapisan pasirgasdiantara dua lapisan shale (Gambar 2.8).Amplitudo gelombang seismik yang

dihasilkan pada gather offset adalah refleksinegatif pada offset dekat dan semakin negatifpada offset jauh, yang dimanifestasikandengan nilai absolut dari kenaikan amplitudoterhadap offset.

2.5.1 Klasifikasi Rutherford danWilliams

Rutherford dan Williams (1989)mempopulerkan klasifikasi anomali AVOyang membagi anomali AVO (berdasarkankandungan minyak dan gas) menjadi tiga kelasyaitu: kelas I, (high impedance contrast

sands); kelas II, (near-zone impedancecontrast sands); dan kelas II I, (low impedancecontrast sands).Tahun 1998 Castagna et al.memperkenalkansandstonekelas IV setelah iamelakukan crossplot AVO berdasarkanklasifikasi Rutherford dan Williams (gambar3.9.a).

3.28

3.29


9/17

9

2.5.1.1 Kelas I (High Impedance ContrastSands)

Gas sand kelas I mempunyai nilaiimpedansi akustik (IA) lebih tinggidibandingkan lapisan penutupnya (gambar2.9b). Koefisien refleksi dari normal incidenceadalah positif pada top batupasir dan negatifpada base batupasir. Terletak di kuadran IV,dan penurunan amplitudo (dimming effect)dengan kenaikan offset. Perubahan amplitudoterhadap offset dikenal sebagai gradient, pada

umumnyagradientkelas I lebih besar daripadagradientkelas II, dan III.2.5.1.2 Kelas II (Near-Zone ImpedanceContrast Sands)

Gas sand kelas II memiliki nilaiAkustik impedansi yang hampir sama dengancap. Koefisien refleksi dari normal incidencebernilai kecil pada top dan base pasirgas,tetapi amplitudonya lebih besar daripadasekitarnya. Tipe pasir jenis ini lebih kompakdan terkonsolidasi. Pasirgas kelas II dibagimenjadi dua yaitu kelas II dan IIp. Kelas IImempunyai koefisien refleksi nol pada offsetsama dengan nol, sedangkan kelas IIpmempunyai koefisien refleksi positif padazerooffsetdan terjadi pembalikan polaritas di dekatnear offset.2.5.1.3 Kelas III (Low Impedance ContrastSands)

Gas sand kelas III memiliki akustikimpedansi lebih rendah dibandingkan cap.Koefisien refleksi dari normal incidenceselalubernilai negatif dan semakin negatif dengankenaikan offset. Pada data stack seismik,batupasir kelas III mempunyai amplitudo dankoefisien refleksi yang tinggi di keseluruhanoffset. Pasir tipe ini biasanya kurangterkompaksi dan terkonsolidasi.2.5.1.4 Kelas IV (Low Impedance ContrastSands)

Gas sand kelas IV berada di kuadranII, dengan intercept negatif dan gradien

positif. Pada data stack seismik berupabrightspot tetapi amplitudo refleksi turun dengankenaikan offset. Batupasir kelas IV biasanyamuncul pada porous sand yang dibatasi olehlitologi dengan kecepatan gelombang seismiktinggi, seperti hard shale (contoh: siliceousatau calcareous), siltstone, tightly cementedsandataucarbonate.

2.5.2 PolaritasSEG mendefinisikan polaritas normal sebagai :

1. Sinyal seismik positif akanmenghasilkan tekanan akustik positif

pada hidropon di air atau pergerakanawal keatas pada geopon didarat.

2. Sinyal seismik yang positif akanterekam sebagai nilai negatif padatape, defleksi negatif pada monitor dantroughpada penampang seismic.

Oleh karena itu dengan menggunakankonvensi ini, maka pada penampang seismik

Gambar 2.9.a Klasifikasi anomali AVOmenurutRutherforddan William (1989), Castagna (1998)op.cit (Canning, 2000)

Gambar 2.9.b Crossplot antara intercept (A)dangradient (B), memperlihatkankelas daripasir-gas yang terbagi menjadi empat kuadran.(Castagna..et.al., 1998)


10/17

10

yang menggunakan konvensi SEG akandidapatkan :

1. Pada bidang batas refleksi dimana IA2>IA1 akan berupatrough.

2. Pada bidang batas refleksi dimana IA2>IA1akan berupapeak.

2.5.3 Efek Amplitudo Seismik TerhadapJ enis Fluida

Pengaruh jenis fluida terhadapkarakter seismik akan tergantung padaimpedansi akustik relatif dari reservoar danlitologi disekitar reservoar. Kehadiranhidrokarbon yang memiliki densitas dankecepatan yang lebih rendah daripada air akanmengakibatkan turunnya impedansi akustikbatuan reservoar. Berikut ini beberapa karakterseismik yang merupakan penanda darikehadiran hidrokarbon (gas):

Bright spot ditandai oleh peningkatanamplitudo apabila IA reservoar IAlitologi sekitarnya

Pembalikan polaritas bila IA reservoirsedikit lebih besar dari dari IAlitologi sekitarnya.

Flat-spotakibat water oil/ gas kontak

2.5.4 Bright SpotdanDim Spot

Sebelum analisis AVO berkembang,interpretasi AVO sering menggunakanbrightspot pada penampang stack sebagaiindikator gas. Brightspot merupakan refleksiamplitudo yang besar pada penampang stackyang mengandung gas.

Brightspot merupakan anomali AVOkelas II I, yaitu ketika distack diperoleh

amplitudo tinggi. Anomali AVO kelas I dankelas II dapat menghasilkan efek yangberlawanan, yaitu dimspot yang dicirikandengan jika kita men-stack even-even makaamplitudo justru akan hilang. J ika terdapatpembalikan fase sepanjang sumbu offset,maka ketika kita stack pada semua offset,maka offset dekat akan menggagalkan offset

jauh dan hasilnya adalah refleksi amplitudo.

2.5.5 Atribut AVOAtribut AVO berguna dalam

peningkatan interpretasi, evaluasi reservoardan memahami hubungan sifat-sifat fluida danbatuan. Dalam penelitian ini atribut yangdigunakan antara lain adalah Intercept (A) danGradient(B).2.5.5.1 Intercept (A)

Intercept (A) merupakan nilai

koefisien refleksi gelombang seismik padazero offset atau sumbu sudut datang nol (zeroangle axis). Interceptmerupakan suku pertamadari pendekatan Shuey terhadap persamaanZoeppritz,

2

20sin

)1(.)(

HRRR PP

Dengan A =R0=Koefisien Refleksi padazerooffset2.5.5.2 Gradient (B)

Gradient (B) merupakan kemiringangaris atau slope yang menggambarkan

perubahan amplitudo relatif dengan sudutdatang . Untuk mengetahui perubahan atau

pengurangan amplitudo terhadapoffset, atributini harus digunakan dengan atributintercept.2.5.5.3 Intercept*Gradient (A*B)

Atribut ini merupakan perkalian antarainterceptdengangradientdan dapat digunakansebagai indikator hidrokarbon secara langsung.Apabila nilai hasil perkalian kedua atributtersebut positif berarti ada suatu pertambahan

Gambar 2.10 Model ideal penentuan polaritas(a) fasaminimum dan (b) fasanol padawaveletpada batas peningkatan impedansi akustik.(Badley, 1985)

Tabel 2.1. Model AmplitudoAnomali AVO( Canning,2000)


11/17

11

nilai amplitudo mutlak terhadap offset. Danapabila hasil perkalian bernilai negatif, berartiada pengurangan amplitudo absolut terhadapoffset.

BAB II I. METODOLOGI

1. Alur PenelitianMulai

Time migrated PSTM, CRP Gather,model kecepatan, data log padawell (GR,RhoB, Nphi, MSFL, ILM, ILD, PeF,

Litolo i)

Uji kelayakan data

Set parameterprekondisi

Inversi atribut AVO 3D

Output AtributAVO

Crosplot Atribut AVO

Analisa data Log,Petrofisika &

Analisa Lengkap & Kesimpulan

Input PSTM

Well Seismic Tie

Selesai

SeismogramSintetik

Output Petrofisika :+Saturasi Air+Saturasi Hidrocarbon

Analisa Petrofisika

Bright Spot :+Zona sand+Resistivitas formasitinggi+Cros-over nilai Nphi& RhoB

Analisa Log

Mulai

Input data seismic(CRP Gather +model kecepatan)

Uji Kelayakan&persiapan data AVO

Set parameter prekondisi

Data seismic prekondisi(CRP Gather +angle of incidence)

Inversi AVO

output : angle stack(near, mid, far),intercep, gradien

baik

kurang baik

Analisa

Gambar 3.1diagram alir penelitihan


12/17

12

BAB IV. ANALISA DAN PEMBAHASAN4.1 Analisa Data Sumur

Analisa Data Sumur diperlukan untukpenentuan zona telitian dan litologi sebagaiparameter awal dalam pencarian anomaliAVO. Dapat dilihat pada gambar 4.1

Gambar 4.1 menunjukkan adanya persilanganpada log RHOB dan NPHI (kolom ke-3)dimana pada kedalaman yang ditandai denganwarna merah pada kolom 2 dan 3. Nilaikeduanya saling mengecil dan bersilangditandai dengan warna kuning pada kolom 5.

Kedalaman dan domain waktunya diperjelaspada tabel 4.1 dimanadomain kedalaman 2360 2371 m yang ditandai warna merah berada

pada waktu sekitar 2.02459 2.02993 ms.Pada domain waktu tersebut terkandungminyak dengan saturasi hidrokarbon antara0.25 0.75 seperti yang terlihat pada tabel 4.2yang memperlihatkan perhitungan SaturasiHidrokarbon per-lapisan

Untuk melakukan kontrol daerahterdapatnya anomali dilakukan krosplot logRHOB, NPHI dengan spesifikasi warnagamma ray. Didapatkan krosplot sepertigambar 4.2 . Setelah itu dilakukan uji

kelayakan padadata seismik untuk mengetahuistabilitas lapisan daerah tersebut.

4.2 Uji KelayakanFaktor kelayakan dilakukan dengan

spesifikasi penafsiran shuey. Software Probe

Gambar 4.1kurva log pada zona peneltia

Gambar 4.2 Crossplot log RHOB, NPHI dan

Tabel 4.1Domain Waktu zona penelitian

Tabel 4.2Analisa Saturasi Hidrokarbonper-lapisan


13/17

13

memberikan nilai kelayakan antara 0-2 untukmasing-masing titik. Dari uji kelayakan yangtelah dilakukan didapatkan nilai sebesar 0.58pada kedalaman warna merah.

Dengan begitu pada kedalaman waktuyang berwarna merah (gambar 4.3) terbilangstabil untuk dilakukan proses AVO. Hal inisesuai dengan domain waktu dan kedalamandaerah penelitian pada data sumur.

4.3 Tes PrekondisiSebelum dilakukan ada baiknya

memperhatikan parameter prekondisi terlebihdahulu. Yaitu dengan pembatasan data padasudut mulai dari 0-35o.

Hasil prekondisi dapat dilihat padagambar 4.4a . (tengah). Noise pada data CRPdikurangi sehingga menjadikan dataprekondisi lebih halus dan siap untukmenganalisa AVO maupun sebagai input awal

inversi atribut AVO.

4.4 Well Seismic TiePada proses ini Wavelet yang

digunakan adalah Bandpass yang diestimasi

dari keadaan asli seismik di sekitar sumuryang akan diikat dengan sesimik. J adi padabatas kedalaman 2360 2371 m dan waktu2.02 2.03 ms reflektornya disejajarkan.Proses ini juga mengutamakan zona di sekitarkedalaman waktu yang stabil sewaktu ujikelayakan dataseismik.

Nilai korelasi maksimum padapengikatan sumur ITS-9 dengan data seimikcukup baik yaitu 0.712 (gambar 4.4c). Yangartinya kesetaraan antara kedalaman danwaktu tempuh cukup baik.

Setelah itu dilakukan pengikatanseismik (well-seismic tie) ,seperti gambar

4.4b, pada sumur ITS-09 dan dibandingkandengan langkah serupa pada seumur lain dandidapatkan nilai korelasi maksimum denganhasil yang tidak jauh beda sekitar 0.7 pada tiapsumur yang diikat.

Gambar 4.4c Nilai korelasi maksimuWell- Seismic tiesebesar 0.712

Gambar 4.3 Hasil uji kelayakan

Gambar 4.4b Well-Seismic tie

Gambar 4.4aWell-Seismic tie


14/17

14

4.5 Inversi AVO

4.5.1 Regresi CrossplotVp dan VsRegresi didapatkan setelah melakukan

crossplot antara data log Vp dan Vs (gambar4.5a) pada sumur ITS-12 yang memiliki logkecepatan gelombang seismik dan gelombang

sesar asli. Untuk selanjutnya konstanta yangdidapatkan dapat digunakan untuk penentuanparameter inversi.

Pada penelitian ini, terdapatpersamaan regresi Vs = 0.862*Vp 1171,972.Nilai yang digunakan dalam penentuanparameter adalah konstanta senilai 0.86dan -1172. Persamaan serupa jugadiperoleh sama pada data log kecepatanturunan yang didapatkan pada sumur lain.

4.5.2 Inversi Atribut AVOInversi dilakukan untuk mendapatkanatribut AVO yang sesuai dengan penafsiranshuey pada uji kelayakan. Ada beberapaatribut yang sesuai dengan pendekatan shuey.Angle Plot, intersep, gradien, lambda-rho, mu-rho, Poisson ratio dipilih untuk melihat adanyaanomali AVO.

Pada waktu inversi perlu diperhatikanatribut yang akan dihasilkan berdasarkan ujikelayakan, dalam hal ini berdasarkanpendekatan Shuey. nilai konstanta padacrossplot Vp dan Vs sebelumnya disertakan

untuk menghasilkan atribut hasil inversitersebut.4.5.3 Analisa Data Prekondisi danperubahan Amplitudo

Pada penampang prekondisi terdapatamplitudo dari pengumpulan tras-tras seismikhasil refleksi dari reflektor yang akan dianalisaanomali AVO.

Pada gambar 4.5b didapatkanpembalikan polaritas pada kedalaman waktu

2420 ms yang mengindikasikan kelas IIpanomali AVO.

Setelah dilakukan analisa kelasdengan angle plot dan hasilnya didapatkankelas AVO IIp (gambar 4.5c) dikarenakankurva yang terlihat melintas dari amplitudo

positif menujam ke arah amplitudo negatif.Nilai negatif hanya menandakan arahperubahan lembah menjadi puncak, namunamplitudo tetap dianggap meningkat.

4.6 Analisa Atribut AVO4.6.1 Analisa Krosplot Intersep danGradien

Gambar 4.6a adalah atribut intersep(kiri) dan gradien yang dihasilkan dari inversiatribut AVO. Kemudian dari itu dilakukan

crossplot antara keduanya (gambar 4.6b).Crossplot dilakukan dengan terlebih dahulumembatasi volume intersep dan gradien hanyadisekitar daerah telitian (didalam batas garishitam).

Sedangkan kelas AVO yang telahdiketahui adalah IIp, dari situ dilakukanpembatasan pada crossplot (poligon merah).Didalam poligon itu terdapat zona coklat muda

Gambar 4.5a Crossplot Vp dan Vs

Gambar 4.5b Anomali pada prekondisi

Gambar 4.5c Kelas IIp AVO


15/17

15

pada penampang intersep dan gradien padagambar 4.6a.

4.6.2 Analisa Angle Stack Near, Mid, Far

Angle Stack menggambarkanperjalanan gelombang seismik dari sumbersampai sudut yang ditentukan, dimana suduttersebut menggantikan fungsi jarak. Biasanya

batas sudut maksimal adalah 35 dankeseluruhannya dibagi menjadi Near, Mid danFar Angle Stack untuk dapat melihat jenjangperubahan nilai amplitudo secara bertahap.

Pada gambar 5.9a dapat dilihat adanyapenguatan amplitudo pada Angle Stack 2Dpada inline 1266 dan crossline 4283 (dekat

dengan semua sumur) yang sudah dipisahkanmasing-masing menjadi Near Angle Stack,10 -25 untuk Medium Angle Stack dan 25 -35 untukFar Angle Stack.

Pada gambar 5.9a ditunjukkanamplitudo pada sudut dekat. Dari situ dapatterlihat besar nilai amplitudo awal di sekitar

sumur. Setelah itu dilanjutkan pada gambar5.9b yang merupakan mid angle stack. Dapatdilihat respon amplitudo setelah melewatilapisan lebih besar ditandai dengan semakintegasnya warna pada lapisan tersebut. Begitu

juga pada gambar 5.9c yang berupa far anglestack.

Dari ketiga gambar diatas dapatdijelaskan struktur lapisan pada kedalaman

Gambar 4.6a Atribut Intersep dan Gradien

Gambar 4.6b Crossplot Intersep dan Gradien

Gambar 4.7 Angle Stack2-D

Gambar 4.8a Near Angle Stack

Gambar 4.8b Mid Angle Stack

Gambar 4.8c Far Angle Stack


16/17

16

waktu 2.02 2.03 ms di sekitar daerahpenelitian.

Nilai amplitudo semakin bertambahpada far-angle dilapisan yang sama. Ditandaidengan semakin kontasnya warna merah danhitam. Warna merah menginformasikan peakamplitudo dan hitam menginformasikantrough seperti yang dapat terlihat pada garisbiru di data prekondisi.

4.6.3 Analisa Beberapa Atribut AVO4.6.3.1 Analisa Poisson Ratio

Respon amplitudo terhadap poisonratio bernilai negatif yang berarti adapenurunan poisson ratio pada daerah sekitaradanya log setelah pada lapisan sebelumnyabernilai positif. Namun respon amplitudo tetapdianggap naik hanya arahnya saja ke sumbunegatif.

4.6.3.2 Analisa Impedansi Akustik

Sebagaimana telah dijelaskan padadasar teori bahwa impedansi akustik adalahkemampuan untuk melewatkan gelombangseismik. Dapat terlihat pada gambar 4.9bwarna hitam pada lapisan tersebutmenunjukkan penurunan amplitudo ke sumbunegatif diakibatkan lapisan yang dilewatkanoleh gelombang seismik memiliki densitas

kecil. Sebagaimana diketahui impedansiakustik adalah produk perkalian densitasdengan kecepatan gelombang P.4.6.3.3 Analisa Lambda*Rho dan Mu*Rho

Lambda*Rho dan Mu*rho dapatmengidentifikasikan zona reservoir secaralangsung. Dapat dilihat pada gambar 4.10a dan4.10b. Lambda*rho menunjukkan respon nilainegatif pada amplitudo yang melewati lapisan.Sedangkan pada Mu*rho mengalamipembalikan dimana respon amplitude lebihcenderung bernilai positif. Hal tersebutmenunjukkan zona hidrokarbon.

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KesimpulanDari penelitian yang telah dilakukan

dapat diambil beberapa kesimpulan.1. Pada analisa hasil crossplot dan

perhitungan Petrofisika pada data logyang dilakukan pada sumur ITS-09telah menunjukkan bahwa litologiadalah reservoir yang berisiHidrokarbon, minyak dan gas.

Gambar 4.9b Impedansi Akusti

Gambar 4.10a Lambda*Rho

Gambar 4.10b Mu*Rh

Gambar 4.9a Poisson Ratio


17/17

17

demikian juga pada sumur ITS-02,ITS-10, ITS-12 dan ITS-14 setelahdilakukan korelasi pada lapisan atributAVO 3D yang sama. Dari parametertersebut dilanjutkan dengan analisaAVO.

2. Berdasarkan angle plot kelas anomaliAVO yang terbentuk pada reservoirbatugamping ini termasuk kedalamkelas IIp klasifikasi Rutherford andWilliams. Anomali AVO terbuktitidak selalu sebagai indikator gas.Dalam penelitian ini ditemukananomali AVO dalam lapisan yangmengandung minyak. Sesuai denganrespon amplitudo yang besarberbentuk flat spot pada penampangatribut AVO 3D di kedalaman waktu2000ms.

3. Respon Amplitudo pada masing-masing atribut AVO menunjukkantren meningkat. Namun pada atributLambda*Rho dan Mu*Rho terlihatsaling berketebalikan diantaranya. Halini mengindikasikan adanyahidrokarbon pada penampang seismikdi kedalaman2000ms

5.2 SaranSangat dianjurkan untuk mempelajari

Petrofisika dan interpretasi sumur untuk lebih

mengetahui keadaan di bawah permukaanbumi. Hal ini dapat membantu dalam halkarakterisasi reservoir berdasarkan anomaliAVO.

DAFTAR PUSTAKAAki A., and Richard P.G., 1980,

Quantitative Seismology: Theory andMethods, W.H.Freeman &Company.

Canning, A., 2000, Introduction to AVOTheory, Paradigm Geophysical.Castagna, J .P., Swan, H.W., and Foster,

D.J ., 1998, Framework For AVOGradient and InterceptInterpretation, Geophysics, 63, 948-956.

Gardner, G.H.F., Gardner, L .W., andGregory, A.R. 1974, Formationvelocity and density The diagnosticbasis for stratigraphic traps.Geophysics 39, 770-780.

Goodway, et.al., 1997, Improved AVO fluiddetection and lithologydiscrimination using Lame

petrophysical parameter; , ,and fluid stack, from P and Sinversion: CSEG Recorder.

Harsono, A., 1997, Evaluasi Formasi danAplikasi Log, Schlumberger OilfieldService, Edisi ke-8, J akarta.

Ostrander W.J ., 1984, Plane wave reflectioncoefficients for gas sands at non-normal angles of incidence,Geophysics 49, 1637-1648.

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

Smith, G.C., and Gidlow, P.M., 1987,Weighted stacking for rock propertyestimation in gas sands, Geophys.

Prosp., 35 993-1014.Shuey, R.T., 1985, A simplification of theZoeppritz equations, Geophysics 50,609-614.

Sumirah., 2007, Deteksi Reservoar GasMenggunakan Analisis AVO danInversi & Data Seismik 3D.,Skripsi-S1 Geofisika FMIPA UGM,

Yogyakarta.Wyllie, M.R.J ., Gregory, A.R., and

Gardner, L.W., 1956, Elastic wavevelocities in heterogeneous andporous media, Geophysics 21, 41-70.

Yilmaz, Oz, 2001, Seismic Data Analysis:Processing, Interpretation andInversion, Society of explorationGeophysics.

Zoeppritz, R., 1919. On the reflektion andpropagation of seismic waves,Erdbebenwellen VIIIB; GottingerNachrichten I , 66-68.

ITS Undergraduate 16472 1105100053 Paper

Documents

Transcript of ITS Undergraduate 16472 1105100053 Paper