Modul Praktikum Pengolahan Data Seismik 2D Darat
-
Upload
miramicako -
Category
Documents
-
view
192 -
download
38
description
Transcript of Modul Praktikum Pengolahan Data Seismik 2D Darat
MODUL PRAKTIKUM
Pengolahan Data Seismik 2D Darat
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 1
MODUL PRAKTIKUM
PENGOLAHAN DATA SEISMIK
2D DARAT
Jilid 1, 13 April 2014
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 2
CATATAN
Modul ini hanya untuk kepentingan pendidikan dan pengembangan kemampuan di
kalangan sendiri (Geofisika/Fisika/Bidang Studi yang relevan di Universitas Hasanuddin,
Makassar). DILARANG KERAS menjual, mengkopi, mencetak, ataupun mendistribusikan
kepada pihak/oknum yang memiliki niat komersil.
Jilid 1, 13 April 2014
LABORATORIUM GEOFISIKA
PROGRAM STUDI GEOFISIKA JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDIN
Jalan Perintis Kemerdekaan KM.10, Kampus UNHAS Tamalanrea
Makassar 90245, Sulawesi Selatan
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 3
KATA PENGANTAR
Bismillahirohmanirohim .....
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang. Dengan Rahmat
dan Hidayah – Nya sehingga modul praktikum ini dapat terselesaikan. Kami sangat
menyadari bahwa dalam pelaksanaan pembuatan modul praktikum ini adalah berkat
dukungan, motivasi, serta bantuan dari berbagai pihak.
Modul praktikum “Pengolahan Data Seismik 2D Darat” ini menggunakan Perangkat Lunak
ProMAX R5000.2. Dalam modul ini berisikan langkah – langkah pengerjaan dalam proses
Pengolahan Data Seismik 2D Darat untuk tahap dasar. Dengan demikian, diharapkan
pembaca telah paham terlebih dahulu konsep – konsep untuk setiap proses dalam Seismic
Data Processing, atau pembaca juga dapat mempelajari sendiri dari referensi lain yang
berkaitan dengannya.
Kami sangat menyadari bahwa modul ini masih jauh dari tahap sempurna dan oleh karena
itu kami sangat mengharapkan saran dan kritik dari pembaca agar kami bisa lebih baik lagi di
masa yang akan datang. Semoga modul ini dapat memberikan manfaat dan dimanfaatkan
untuk pengembangan wawasan dan skill keilmuan tentang proses pengolahan data seismik
dengan menggunakan perangkat lunak ProMAX R5000.2.
Amiin ......
Makassar, 13 April 2014
Penyusun
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 4
DAFTAR ISI
PERTEMUAN PERTAMA
Pendahuluan
PERTEMUAN KEDUA
Read Data
Geometry Assignment
Trace Editing
Elevation Static Correction
Refraction Static Correction
PERTEMUAN KETIGA
Brute Stack
Velocity Analysis
Residual Statics
PERTEMUAN KEEMPAT
DMO Stack
Migration
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 5
Pertemuan Pertama
PENDAHULUAN
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 6
PENDAHULUAN
Seismologi gempa bumi mulai berkembang pada akhir abad ke-19 dan memberikan
pengetahuan tentang struktur dalam dari bola bumi abad ke – 20 yang nantinya akan
mengilhami para ahli ilmu kebumian untuk diterapkan bagi kepentingan eksplorasi minyak
dan gasbumi. Para ilmuwan berusaha mencari cara dan mengembangkan instrumen agar
pengetahuan dan pengalaman yang diperoleh dari seismologi tadi dapat dipakai untuk
kesejahteraan umat manusia. Atas latar belakang itu, maka muncullah metode, peralatan,
dan teknik yang sekarang dikenal dengan nama seismik eksplorasi (terjemahan dari seismic
exploration / seismic prospecting)
Pengembangan seismik eksplorasi selain ditopang oleh seismologi gempabumi sebagai ilmu
yang lebih tua, hal ini juga dipicu oleh pengalaman dalam Perang Dunia I bahwa dari suara
tembakan artileri memungkinkan penyerang – penyerang yang cerdik menentukan lokasi
tempat ditembakannya artileri tersebut. Seorang ilmuan berkebangsaan Jerman yakni
Mintrop kemudian merekayasa pengalaman itu agar dapat diterapkan bagi kepentingan
eksplorasi lapisan – lapisan yang ada di bawah permukaan. Mintrop mempatenkan
penemuannya pada tahun 1914, tetapi pelaksanaannya di lapangan baru dilakukan pada
tahun 1920.
Di antara semua metode geofisika, metode seismik refleksi merupakan metode yang
perkembangannya paling pesat dan paling banyak dimanfaatkan untuk eksplorasi
hidrokarbon. Secara umum, metode seismik refleksi terbagi atas tiga tahap penting, yakni
akuisisi data seismik, pengolahan data seismik, dan interpretasi data seismik. Ketiga tahap
ini memiliki peranan penting dan saling berkaitan.
Pengolahan data seismik merupakan tahap yang sangat menentukan kualitas data karena
tahap ini merupakan jembatan / penghubung antara tahap akuisisi dan tahap interpretasi.
Pada tahap pengolahan data seismik, semua masalah atau parameter dari lapangan akan
digunakan untuk diolah dalam perangkat lunak tertentu dengan tujuan untuk menghasilkan
kualitas data yang bagus (meningkatkan sinyal dan menghilangkan noise) sehingga dapat
memperoleh citra bawah permukaan dengan resolusi yang bagus. Citra tersebut diharapkan
dapat memudahkan interpreter pada saat interpretasi bawah permukaan.
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 7
Input Perintah dari Mouse
Gambar I.1. Mouse
(Sumber: http://indo-comunity.blogspot.com/2011/01/tips-merawat-mouse-
komputer.html)
MB merupakan singkatan dari Mouse Button. Pada proses pengolahan data seismik, istilah
tersebut sangat populer untuk input perintah menggunakan mouse. Tombol – tombol
tersebut tidak akan bekerja dengan baik apabila tombol Caps Lock atau Nums Lock dalam
keadaan menyala.
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 8
Alur Kerja Pengolahan Data Seismik 2D Darat
Berikut ini adalah alur kerja (workflow) dari pengolahan data seismik 2D darat menggunakan
perangkat lunak ProMAX R5000.2.
1. Geometry Assignment
2. Trace Editing
3a. Elevation Statics Correction
3b. Refraction Statics Correction
4. Brute Stack
5. Velocity Analysis
6. Residual Statics
7. Dip Move Out
8. Post Stack Signal Enhancement
9. Migration
Field Data
Pick First Breaks
Velocity Modeling
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 9
Jenis-Jenis Gangguan (Noise) dalam Seismik
Dalam survei seismik, suatu trace seismik yang ideal mestinya hanya berisi signal data yaitu
sederetan spike TWT (Two Way Time) yang berkaitan dengan reflektor di dalam bumi.
Namun pada kenyataannya dalam trace seismik tersebut juga terdapat noise. Analisis
trace diperlukan untuk mengindentifikasi signal dan noise dalam gather.
Signal merupakan data yang kita harapkan dalam trace seismik yang berisi informasi
reflektifitas lapisan bumi sedangkan noise dalam trace seismik merupakan sinyal atau
gangguan yang tidak diinginkan. Pengamatan yang cermat sangat diperlukan dalam tahap
analisis trace, misalnya dengan menduga adanya daerah kemenerusan event refleksi
(reflektor) pada trace gather, amplitudo sinyal seismik dan polaritas pada setiap trace.
Polaritas pulsa terpantul memiliki koefesien refleksi (R) antara -1 dan +1. Bila R = 0, berarti
tidak terjadi pemantulan.
Secara garis besar noise dapat dikategorikan menjadi dua, yakni koheren dan
inkoheren. Noise koheren memiliki pola keteraturan dari trace ke trace sementara noise
inkoheren / acak / random terdiri dari noise-noise yang tidak memiliki pola teratur.
Random noise biasanya mempunyai frekuensi yang lebih tinggi dan fasanya tidak sama
sedangkan pada noise koheren frekuensi dan fasanya sama dengan sinyal seismik.
Gambar I.2 Event, Direct Wave, Surface Wave (Abdullah, 2007)
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 10
Gangguan (noise) yang biasa ditemui dalam trace gather antara lain sebagai berikut:
Gelombang langsung / direct wave, yaitu gelombang yang langsung merambat dari sumber
getar ke penerima (receiver) tanpa mengalami peristiwa refleksi.
Ground roll, yaitu salah satu jenis noise koheren yang memiliki frekuensi rendah dan
biasanya sering dijumpai pada data darat.
Noise Electro Static, yaitu salah satu jenis noise yang dapat dicirikan yaitu biasanya memiliki
frekuensi tinggi. Dapat direduksi dengan menggunakan notch filter.
Noise Cable, yaitu salah satu jenis noise yang dapat dicirikan yaitu berbentuk linier pada shot
gather serta memiliki amplitudo dan frekuensi yang rendah. Dapat direduksi
dengan menggunakan notch filter.
Multiple, yaitu noise koheren yang dimana event seismik mengalami lebih dari satu kali
refleksi dari posisi reflektor primernya. Menurut O.Z. Yilmaz (1987), “multiples
are secondary reflections with interbed or intrabed raypaths”.
Water Bottom Multiple, yaitu noise yang diakibatkan oleh rambatan pulsa dari air gun ke
bawah dimana sebagian energi pulsanya akan dipantulkan ke atas oleh dasar air
dan kemudian dipantulkan lagi ke bawah oleh permukaan air dan seterusnya
(terreverberasi). Bidang batas antara udara – air merupakan reflektor yang
hampir sempurna, sehingga dapat dianggap koefisien refleksinya -1 (Sismanto,
1996). Hal ini yang memberi peluang besar terjadinya multiple di dalam medium
air, sehingga jenis noise ini sering dijumpai pada data laut.
Noise Reverse Polarity, yaitu pembalikkan polaritas trace seismik yang disebabkan oleh
kesalahan penyambungan konektor pada kanal detektor.
Slash, yaitu gangguan pada trace seismik yang disebabkan oleh konektor antar kabel yang
kurang baik.
Noise Instrument, yaitu noise yang muncul karena kerusakan kanal selama akuisisi
berlangsung.
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 11
Impulsive and Swell Noise, yaitu noise yang mengkontaminasikan trace pada near offset dan
merupakan noise dengan level yang sangat tinggi dan mempengaruhi frekuensi
dalam rentang yang terbatas. Misalnya gelombang laut yang mengenai streamer
cable. Cara mengatasinya yaitu dengan denoising F – X Domain
Gambar I.3 Impulsive and Swell Noise (Krisna, 2013)
Interference noise, yaitu noise yang berasal dari sumber sekunder yang memiliki waktu tiba
dan frekuensi yang tidak dapat diprediksi dari satu shotpoint ke shotpoint
berikutnya jika sumber noise yang menginterferensi tidak secara terus menerus
merambatkan noise. Misalnya akibat dari shot yang lain.
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 12
Gambar I.4 Interference Noise (Krisna, 2013)
Analisis noise dalam data seismik menyebabkan perlunya dilakukan muting atau killing
dalam suatu trace gather. Killing adalah menghilangkan atau membuang trace-trace yang
rusak / mati dan trace yang mempunyai noise yang tinggi dengan cara memberikan nilai nol
pada matriks trace tersebut sementara muting adalah proses memotong atau
menghilangkan sebagian suatu trace seismik yang mengandung noise merusak data.
Konfigurasi Bentangan Kabel
Dalam perekaman data seismik ada beberapa macam bentangan, di antaranya adalah:
Off End Spread
Pada jenis ini posisi titik tembak atau shot point (SP) berada pada salah satu ujung (kiri dan
kanan) dari bentangan. Pada bentangan ini SP ditempatkan di tengah antara dua
bentangan.
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 13
Split Spread
Jika jumlah trace sebelah kiri dan kanan sama, maka polanya disebut symitrical split spread,
namun bila tidak sama disebut asymitrical split spread.
Alternating Spread
Pada model ini shot point berada pada kedua ujung bentangan dan penembakan dilakukan
secara bergantian untuk setiap perubahan coverage.
- Arah Gerak Perekaman / Penembakan
Ditinjau dari arah gerak perekaman, maka geometri penembakan dapat dibedakan dalam
dua jenis gerakan pushing cable (SP seolah – olah mendorong kabel) dan pulling kabel (SP
seolah – olah menarik kabel).
- Posisi Receiver terhadap Titik Tembak
Dari hubungan antara posisi relatif receiver terhadap titik tembak (shot point) dalam suatu
bentangan geophone, maka geometri penembakan dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu
Direct Shot dan Reverse Shot.
- Geometri Raypath
Berdasarkan raypath (sinar gelombang) geometri penembakan dapat dibagi menjadi 4
(empat) jenis, yaitu:
Common Deep Point (CDP) adalah istilah dalam pengambilan data seismik untuk konfigurasi
sumber-penerima dimana terdapat satu titik tetap di bawah permukaan bumi.
Common Mid Point (CMP) adalah istilah dalam pengambilan data seismik untuk konfigurasi
sumber-penerima dimana terdapat satu titik tetap di permukaan bumi. Pada
kasus reflektor yang horisontal, maka posisi dari CMP sama dengan posisi CDP.
Namun jika bidang reflektornya miring, maka titik CMP pasti berbeda dengan
CDP.
Common Receiver (CR), adalah istilah dalam pengambilan data seismik untuk konfigurasi
beberapa sumber dengan satu penerima.
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 14
Common Shot (CS), adalah istilah dalam pengambilan data seismik untuk konfigurasi satu
sumber dengan beberapa penerima.
Common Offset (CO), adalah istilah dalam pengambilan data seismik untuk konfigurasi
sumber penerima dengan jarak offset yang sama.
Gambar I.5 Geometri Raypath (Abdullah, 2007)
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 15
Gambar I.6 Jenis Respon Seismik (Abdullah, 2007)
Parameter Lapangan terhadap Kualitas Data
Offset Terjauh (Far Offset), adalah jarak antara sumber seismik dengan geophone/receiver
terjauh. Penentuan offset terjauh berdasarkan atas pertimbangan kedalaman
target terdalam yang ingin dicapai dengan baik pada perekaman.
Offset Terdekat (Near Offset), adalah jarak antara sumber seismik dengan
geophone/receiver terdekat. Penentuan offset terdekat berdasarkan
pertimbangan kedalaman target terdangkal yang masih dikehendaki.
Gambar I.7 Near dan Far Offset (Qurnia, 2013)
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 16
Group Interval, adalah jarak antara satu kelompok geophone terhadap satu kelompok
geophone berikutnya. Satu group geophone ini memberikan satu sinyal atau
trace yang merupakan stack atau superposisi dari beberapa geophone yang ada
dalam kelompok tersebut. Susunan geophone di dalam kelompok ini bertujuan
untuk meredam noise.
Ukuran Sumber Seismik (Charge Size), adalah ukuran sumber seismik (dynamit, tekanan
pada air gun, water gun, dll) merupakan energi yang dilepaskan oleh sumber
seismik. Sumber yang terlalu kecil jelas tidak mampu mencapai target terdalam,
sedangkan ukuran sumber yang terlalu besar dapat merusak event (data)
sekaligus meningkatkan noise. Oleh karena itu diperlukan ukuran sumber yang
optimal melalui test charge.
Kedalaman Sumber (Charge Depth), adalah sumber yang ditempatkan di bawah lapisan
lapuk (weathering zone), sehingga energi sumber dapat ditransfer optimal
masuk ke dalam sistem lapisan medium di bawahnya. Untuk mengetahu
ketebalan lapisan lapuk dapat diperoleh dari hasil survey seismik refraksi atau
uphole survey.
Kelipatan Perekaman (Fold Coverage), adalah jumlah atau seringnya satu titik di bawah
permukaan terekam oleh geophone di permukaan. Semakin besar jumlah fold
nya, maka kualitas data akan semakin baik.
Untuk mengetahui berapa kali titik tersebut akan terekam dapat dilakukan dengan
perhitungan sebagai berikut; Jika diketahui jarak trace (antar trace), jarak shot point (SP/titik
ledakan dynamit) dan jumlah trace (penerima) maka banyaknya perekaman adalah:
Fold = (jumlah channel/2) * (jarak antar trace / jarak titik tembak) * NSP
NSP adalah jumlah penembakan yang bergantung pada geometri penembakan yang
dilakukan. Untuk split mspread dan off end, maka NSP = 1, sedangkan untuk double off end
nilai NSP = 2.
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 17
Laju Pencuplikan (Sampling Rate), adalah penentuan besar kecilnya sampling rate
bergantung pada frekuensi maximum sinyal yang dapat direkam pada daerah
survey tersebut. Akan tetapi pada kondisi riil di lapangan, besarnya sampling
rate dalam perekaman sangat bergantung pada kemampuan instrument dalam
merekam.
Penentuan sampling rate ini akan memberikan batas frekuensi tertinggi yang terekam akibat
adanya aliasing. Frekuensi aliasing ini akan terjadi jika frekuensi yang terekam itu lebih besar
dari frekuensi nyquistnya. Besar frekuensi nyquist dapat dihitung dengan rumus:
Frekuensi Nyquist = Fq = (1/2T) = 0,5 Fsampling
T = besarnya sampling rate
High Cut dan Low Cut Filter
Penentuan filter ini kita lakukan pada instrumen yang digunakan. Pemilihan high cut filter
dapat ditentukan atas dasar sampling rate yang digunakan. Pemasangan high cut
filter ini ditunjukkan untuk anti aliasing filter dan besarnya high cut filter selalu
diambil lebih kecil atau sama dengan frekuensi nyquistnya dan selalu lebih besar
atau sama dengan frekuensi sinyal tertinggi.
Pemilihan besarnya low cut filter ditunjukkan untuk meredam noise yang lebih rendah dari
frekuensi yang terdapat pada geophone. Hal ini digunakan jika noise tersebut terlalu besar
perngaruhnya terhadap sinyal sehingga sulit untuk dihilangkan walaupun dengan melakukan
pemilihan array geophone atau mungkin juga sulit dihilangkan dalam processing.
Pemasangan filter ini dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain target kedalaman (karena
akan mempengaruhi frekuensi yang dihasilkan, resolusi vertical, adanya noise, dan
processing.
Frekuensi Geophone
Panjang Perekaman (Record Length)
Adalah lamanya instrumen merekam gelombang seismik yang ditentukan oleh kedalaman
target. Apabila targetnya dalam, maka diperlukan lama perekaman yang cukup
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 18
agar gelombang yang masuk ke dalam setelah terpantul kembali dapat merekam
di permukaan minimal 1 detik dari target (umumnya ± 2 kali kedalaman target
(domain waktu)).
Rangkaian Geophone (Group Geophone)
Adalah sekumpulan geophone yang disusun sedemikian rupa sehingga noise yang berupa
geolombang horizontal (Ground Roll, Air Blas / Air Wave) dapat ditekan sekecil
mungkin. Kemampuan merekam noise oleh susunan geophone tersebut
bergantung pada jarak antar geophone, panjang gelombang noise, dan
konfigurasi susunannya.
Larikan Bentang Geophone (Geophone Array)
Tujuan dari penentuan array geophone ini adalah untuk mendapatkan bentuk penyusunan
geophone yang cocok yang berfungsi untuk meredam noise yang sebesar –
besarnya, dan sebaliknya untuk mendapatkan sinyal yang sebesar – besarnya.
Dengan kata lain untuk meningkatkan signal to ratio yang besar.
Panjang Lintasan
Panjang lintasan ditentukan dengan mempertimbangkan luas sebaran / panjang target di
sub surface terhadap panjangan lintasan survei di surface. Tentu saja panjang
lintasan survei di permukaan akan lebih panjang dari panjang target yang
dikehendaki.
Arah Lintasan
Ditentukan berdasarkan informasi studi pendahuluan mengenai target, survey akan
dilakukan pada arah memotong atau membujur atau menyeberang terhadap
orientasi target pada arah dip atau strike, up dip, atau down dip.
Spasi Antar Lintasan (Line Interval)
PRAKTIKUM: Pengolahan Data Seismik 2D Darat Laboratorium Geofisika, Universitas Hasanuddin
Mata Kuliah: Seismik Eksplorasi (GEOFISIKA – Universitas Hasanuddin) Page | 19
Pertemuan Kedua
Read Data,
Geometry Assignment,
Trace Editting,
Elevation Statics Correction,
Refraction Statics Correction