Interpretasi Data Seismik Untuk Mengetahui Kondisi Bawah Permukaan.docx

INTERPRETASI DATA SEISMIK MEMETAKAN STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN LAPANGAN X PRABUMULIH SUMATRA SELATAN

revisi bahasannya jadi interpretasi seismik seperti fault sama hadirkan penampang talang akar dan arah gaya nya. Teodas masalah fisikanya dirombak jadi teori tentang geologi seperti struktur dan cara picking sesar

Oleh ABDUL AZIS A. 072.013.002 FARIALDI SYAHRI 071.015.037 FHIRDHA RIZQI 072.015.040 JAVIAR RAMADHAN 072.15.060 M. HAFIDH ADZHANI 072.015.075

Teknik Geologi Fakultas Teknologi Kebumian dan Energi Universitas Trisakti Jakarta

2019

ii

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT atas berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah Peninderaan Jauh ini. Sholawat dan salam juga senantiasa penulis sampaikan kepada Nabi Muhammad SAW dan seluruh keluarganya serta umatnya hingga akhir zaman.

Penulisan makalah ini dilakukan dalam rangka memenuhi tugas mata kuliah Geofisika Terapan yang diajarkan oleh Bapak Agus Guntoro Semoga makalah ini dapat mengantar kami untuk mendapatkan nilai tebaik pada mata kuliah Geofisika Terapan dan Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca. Walaupun makalah ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Penyusun mohon untuk saran dan kritiknya. Terima kasih.

Jakarta, Januari 2019

Tim Penulis

i

Daftar isi

Kata Pengantar ............................................................................................. i Daftar isi ....................................................................................................... ii Abstrak ......................................................................................................... iii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1 1.1. 1.2. 1.3. 1.4.

Latar Belakang .................................................................................... Maksud dan Tujuan ............................................................................ Rumusan masalah ............................................................................... Studi Pustaka ......................................................................................

BAB II TEORI DASAR ……………………………………………………………………………….

1 1 1 1 2

2.1 2.2

Gelombang Seismik ……………………………………………………………………… 2 Hukum Fisika Gelombang Seismik…………………………………………………. 3

2.3

Interferensi Gelombang Seismik…………………………………………………… 5

2.4

Resolusi Vertikal…..……………………………………………………………………….. 5

2.5

Seismogram Sintetik ……………………………………………………………………. 5

BAB III METODE PENELITIAN…………………………………………………………………….…..7 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN…………………………………………………………………..8 4.1

Lokasi Penelitian…………………………………………………………………………………..8

4.2

Band Pass Filter………………………………………………………………………………….…8

4.3

Analisis Velocity……………………………………………………………………………………9

4.4

Migrasi ………………………………………………………………………………………………..9

4.5

Pemetaan……………………………………………………………………………………………10

BAB V KESIMPULAN……………………………………………………………………………………..12 DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………………………………………13 ii

ABSTRAK

Metode seismik refleksi merupakan metode yang sering digunakan dalam eksplorasi migas karena mempunyai resolusi tinggi. Seismik refleksi merupakan metode yang memanfaatkan penjalaran gelombang kedalam bumi yang di timbulkan dari sumber yang di sebut (source) dan di terima oleh geophone yang menggunakan beberapa Hukum penjalaran gelombang seperti hukum Snellius, Hyugen dan asas fermat. Ada beberapa faktor yang sangat mempengaruhi kecepatan seimik yaitu lithologi, densitas, porositas, tekanan dan kedalaman. Prosesing data yang di lakukan pada penelitian ini yaitu mute, filtering, dekonvolusi, analysis velocity dan migrasi. Berdasarkan hasil prosesing data seismik dapat di ketahui penampang bawah tanah daerah Prabumulih Sumatera Selatan dibawahnya terdapat lapisan talang akar dan berpotensi sebagai tempat terperangkapnya hidrokarbon.

Kata Kunci Seismik refleksi; Hukum Snellius; prinsip Hyugen; migrasi Kirchoff

iii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Metode seismik digunakan untuk eksplorasi sumberdaya alam dan mineral yang ada dibawah permukaan bumi dengan bantuan gelombang seismik untuk mengetahui kondisi bawah permukaan. Dalam metode seismik pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismik seperti ledakan fibroseis, Airgun dan watergun. Terdapat tiga tahapan dalam metode seismik yaitu akuisisi data seismik, pengolahan data seismik, dan interpretasi data seismik. Proses pengolahan data harus diproses dengan akurat dan tepat agar dapat di interpretasi dengan baik dan tepat. 1.2 Tujuan Tujuan yang akan dicapai dari penelitian ini adalah menghasilkan penampang seismik terbaik, yaitu penampang yang memiliki resolusi lateral yang lebih baik (tidak memiliki noise yang mengganggu data). 1.3 Rumusan Masalah Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana metode seismik dapat mencerminkan kondisi bawah permukaan 1.4 Studi Pustaka Pada bab ini berisi mengenai penjabaran teori-teori yang berkaitan dengan penelitian, yaitu mengenai metode seismik.

1

BAB II TEORI DASAR 2.1 Gelombang Seismik Metode seismik merupakan metode geofisika yang sering digunakan dalam mencitrakan kondisi bawah permukaan bumi, terutama dalam tahap eksplorasi hidrokarbon dengan menggunakan prinsip perambatan gelombang mekanik. Prinsip metode seismik yaitu pada tempat atau tanah yang akan diteliti dipasang geophone yang berfungsi sebagai penerima getaran. Sumber getar antara lain bisa ditimbulkan oleh ledakan dinamit atau suatu pemberat yang dijatuhkan ke tanah (Weight Drop). Gelombang yang dihasilkan menyebar ke segala arah. Ada yang menjalar di udara, merambat di permukaan tanah, dipantulkan lapisan tanah dan sebagian juga ada yang dibiaskan, kemudian diteruskan ke geophone-geophone yang terpasang dipermukaan (lihat Gambar 3.1).

Gambar 2.1 Sketsa survei seismik (Landmark, 1995) Gelombang seismik berdasarkan tempat penjalarannya terdiri dari dua tipe yaitu (Ibrahim dan Subardjo, 2005) : 1. Gelombang badan (body wave) Merupakan gelombang yang menjalar melalui bagian dalam bumi dan biasa disebut free wave karena dapat menjalar ke segala arah di dalam bumi. Gelombang badan terdiri atas gelombang longitudinal (compressional wave) dan gelombang tranversal (shear wave). 2. Gelombang permukaan (surface waves) Merupakan gelombang elastik yang menjalar sepanjang permukaan. Karena gelombang ini terikat harus menjalar melalui suatu lapisan atau permukaan. Gelombang permukaan terdiri dari gelombang Rayleigh, gelombang Love, dan gelombang Stonely.

2

Dalam hubungannya dengan seismik eksplorasi, terdapat dua jenis gelombang yang digolongkan berdasarkan cara bergetarnya yaitu: 1. Gelombang longitudinal atau gelombang primer : Merupakan gelombang yang arah getar (osilasi) partikel-partikel mediumnya searah dengan arah perambatannya (Gambar 3.2). Gelombang ini disebut juga sebagai gelombang kompresi (compressional wave) karena terbentuk dari osilasi tekanan yang menjalar dari satu tempat ke tempat yang lain.

Gambar 2.2. Arah gerak partikel dan arah penjalaran gelombang longitudinal (vp) (Brown, 2005) Dan persamaan kecepatan gelombangnya adalah adalah sebagai berikut: Dimana vp adalah kecepatan gelombang longitudinal, k adalah modulus bulk, μ adalah modulus geser dan ρ adalah densitas. √𝐾 + 4μ Vp = 3 (1) 𝜌 2. Gelombang transversal : Merupakan gelombang yang arah getar (osilasi) partikel-partikel mediumnya tegak lurus dengan arah perambatannya (Gambar 3.3). Gambar 3.3. Arah gerak partikel dan arah penjalaran gelombang transversal (vs). (Brown, 2005) Dan persamaan kecepatan gelombangnya adalah adalah sebagai berikut:
 Vs = √𝜌μ (2) 2.2 Hukum Fisika Gelombang Seismik 2.2.1 Hukum Snellius
 Perambatan gelombang seismik dari satu medium ke medium lain yang mempunyai sifat fisik yang berbeda seperti kecepatan dan densitas akan mengalami perubahan arah ketika melewati bidang batas antar medium. Suatu gelombang yang datang pada bidang batas dua media yang sifat fisiknya berbeda akan dibiaskan jika sudut datang lebih kecil atau sama dengan sudut kritisnya dan akan dipantulkan jika sudut datang lebih besar dari sudut kritis. Sudut kritis adalah sudut datang yang menyebabkan gelombang dibiaskan 900. Jika suatu berkas gelombang P yang datang mengenai permukaan bidang batas antara dua medium yang berbeda, maka 3

sebagian energi gelombang tersebut akan dipantulkan sebagai gelombang P dan gelombang S, dan sebagian lagi akan dibiaskan sebagai gelombang P dan gelombang S, seperti yang diilustrasikan pada gambar dibawah ini :

Gambar 2.3 Pemantulan dan pembiasan pada bidang batas dua medium untuk gelombang P (Bhatia, 1986) 2.2.2 Hukum Fermat Menyatakan bahwa gelombang yang menjalar dari satu titik ke titik yang lain akan memilih lintasan dengan waktu tempuh tercepat. Prinsip Fermat dapat diaplikasikan untuk menentukan lintasan sinar dari satu titik ke titik yang lainnya yaitu lintasan yang waktu tempuhnya bernilai minimum. Dengan diketahuinya lintasan dengan waktu tempuh minimum maka dapat dilakukan penelusuran jejak sinar yang telah merambat di dalam medium. Penelusuran jejak sinar seismik ini akan sangat membantu dalam menentukan posisi reflektor di bawah permukaan. Jejak sinar seismik yang tercepat ini tidaklah selalu berbentuk garis lurus.

Gambar 2.4 Prinsip Fermat (Abdullah, 2007) 4

2.3 Interferensi Gelombang Seismik Interferensi dapat muncul pada batas IA yang sangat rapat disebabkan terjadinya overllaping beberapa reflektor. Interferensi bisa bersifat negatif atau positif yang sangat dipengaruhi oleh panjang pulsa seismik. Idealnya pulsa gelombang akan berupa spike dan akan mengakibatkan refleksi spike juga, tetapi dalam prakteknya sebuah reflektor tunggal dapat menghasilkan sebuah refleksi yang terdiri atas refleksi primer yang diikuti oleh satu atau lebih half- cycle. Tidak semua harga kontras IA secara signifikan dapat menghasilkan refleksi pada bidang batas. Hal ini tergantung pada sensitifitas alat perekam dan pemrosesan data seismik. Oleh karena itu adalah penting untuk mengetahui bentuk dasar pulsa yang dipakai dalam pemrosesan data. Bentuk dasar pulsa seismik ditampilkan dalam fasa dan polaritas tertentu. Ada dua jenis fasa yang biasa ditampilkan dalam rekaman seismik yaitu fasa minimum dan fasa nol. Pada pulsa fasa minimum energi yang berhubungan dengan batas IA terakumulasi pada onset dibagian muka pulsa tersebut, sedangkan pada fasa nol batas IA terdapat pada peak bagian tengah. 2.4 Resolusi Vertikal Resolusi dalam gelombang seismik didefinisikan sebagai kemampuan gelombang seismik untuk memisahkan dua objek yang berbeda ( Sukmono, 1999). Resolusi ini berkaitan erat dengan fenomena interferensi gelombang seismik. Ketebalan minimum suatu objek untuk dapat memberikan refleksi sendiri bervariasi antara 1/8 λ sampai 1/30 λ dimana λ adalah panjang pulsa seismik. Resolusi tubuh batuan setara dengan 1⁄4 λ dalam waktu bolak-balik (two way travel time- TWT). Hanya batuan yang memiliki ketebalan diatas 1⁄4 yang dapat dibedakan oleh gelombang seismik. Ketebalan ini disebut sebagai ketebalan tuning ( tuning thickness). Wavelet adalah sinyal transien yang mempunyai interval waktu dan amplitudo yang terbatas. Ada empat jenis wavelet yang umum diketahui, yaitu zero phase, minimum phase, maximum phase, dan mixed phase. Perbedaan keempat wavelet itu adalah terletak pada konsentrasi energi yang dipakai oleh masing-masing wavelet. Zero phase wavelet mempunyai konsentrasi energi yang maksimum di tengah dan waktu tunda nol, membuat resolusi dan standout dari wavelet ini maksimum. Jenis wavelet ini merupakan paling baik karena mempunyai spektrum amplitudo yang sama. Minimum phase wavelet mempunyai energi yang terpusat di bagian depan. Dibanding wavelet yang lain, wavelet ini memiliki perubahan atau pergesaran fasa terkecil pada tiap-tiap frekuensi. Maximum phasa wavelet mempunyai energi yang terpusat maksimal di bagian akhir dari wavelet. Jenis wavelet ini merupakan kebalikan dari minimum phase wavelet. Mixed phase wavelet memiliki energi yang tidak terkonsentrasi di bagian depan atau belakang (Yuzariyadi, 2012). 2.5 Seismogram Sintetik 5

Seismogram sintetik merupakan hasil konvolusi antara deret koefisien refleksi dengan suatu wavelet (Gambar 3.6). Proses mendapatkan rekaman seismik ini merupakan sebuah proses pemodelan ke depan (forward modeling), yang secara matematis dapat ditulis sebagai berikut : 𝑆𝑡 = 𝑊𝑡 ∗ 𝐾𝑅 + (𝑡) (5) Dimana : St = trace seismik Wt = wavelet KR = koefisien refleksi n(t) = noise
 Koefisien refleksi diperoleh dari perkalian antara kecepatan gelombang seismik dengan densitas batuannya.

Gambar 2.5 Contoh Gambar Wavelet Sedangkan wavelet diperoleh dengan melakukan pengekstrakan pada data seismik dengan atau tanpa menggunakan data sumur dan juga dengan wavelet buatan. Seismogram sintetik sangat penting karena merupakan sarana untuk mengidentifikasi horison seismik yang sesuai dengan geologi bawah permukaan yang diketahui dalam suatu sumur hidrokarbon (Munadi dan Pasaribu, 1984). Identifikasi permukaan atau dasar lapisan formasi pada penampang seismik memungkinkan untuk ditelusuri kemenerusannya pada arah lateral dengan memanfaatkan data seismik. Konvolusi antara koefisien refleksi dengan wavelet seismik menghasilkan model trace seismik yang akan dibandingkan dengan data riil seismik dekat sumur. Seismogram sintetik dibuat untuk mengkorelasikan antara informasi sumur (litologi, ke dalaman, dan sifat-sifat fisis lainnya) terhadap penampang seismik guna memperoleh informasi yang lebih lengkap dan komprehensif (Sismanto, 1996 op. cit. Efni, N., 2010).

6

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pengolahan data 1) Trace Muting adalah pengeditan yang dilakukan dengan cara membuang/memotong bagian-bagian trace pada zona tertentu. 2) Filtering adalah proses yang di gunakan untuk menhilangkan noise. Jenis filtering yang di gunakan yaitu bend pass filter. Band pass filter merupakan yang paling sering digunakan, karena biasanya di gunakan untuk menghilangkan beberapa noise frekuensi rendah, seperti ground roll, dan beberapa ambient noise frekuensi tinggi 3) Dekonvolusi adalah operasi kebalikan dari konvolusi 4) Analisis kecepatan adalah upaya untuk memprediksi kecepatan gelombang seismik sampai kedalaman tertentu. Analisa kecepatan di lakukan di dalam proses pengolahan data seismik pada data CMP (Common Mid Point) gather. Koreksi normal move out (NMO) dilakukan untuk menghilangkan efek jarak (offset) pada data seismik, sehingga sumber peledak dan penerima (receiver) di bawa pada satu sumbu garis vertikal. 5) Stacking merupakan proses penjumlahan trace-trace seismik dalam satu CDP setelah koreksi NMO (Normal Move Out) 6) Migrasi dilakukan untuk memindahkan energi difraksi ke titik asalnya. Atau lapisan yang sangat miring ke posisi aslinya. 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.

7

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Lokasi Penelitian

Gambar 4.1 Peta geologi daerah Perabumulih Sumatera Selatan

4.2 Band Pass Filter

Pada proses band pass filter ini range frekuensi yang di gunakan adalah 05 Hz -50 Hz yang di dapat dari frekuensi analisis window. Hasil dari proses band pass filter seperti yang di tunjukan oleh gambar

8

Gambar 4.2 Perbandingan sebelum dan sesudah proses band pass filter (a) Sebelum di band pass filter (b) Sesudah di band pass filter

Perbedaan yang terjadi ketika data yang belum di band pass filter dan data yang sudah di band pass filter dimana gambarnya akan semakin halus dan lapisannya akan terlihat semakin jelas seperti yang terlihat pada gambar di atas, noise yang mempunyai frekuensi rendah seperti ground roll dihilangakan begitu pula noise yang mempunyai frekuensi tinggi sehingga bisa dibandingkan antara Gambar 3(a) dan Gambar 3(b), dimana Gambar 3(b) ground roll-nya hilang. 4.3 Analisis Velocity Prinsip dari metode ini adalah pemilihan kecepatan yang tepat dengan cara menandai bagian yang di tunjukan oleh warna merah pada gambar seperti prinsip semblace yang telah di jelaskan sebelumnya. Spectrum yang berwana merah merupakan bagian yang mempunyai amplitudo yang besar dan biasanya itu menunjukan kecepatan yang tepat karena menunjukan suatu lapisan. Hasil dari picking velocity ini akan NMO supaya mendapatkan hasil kecepatan yang baik dan penampilkan penampang stacking yang baik seperti yang di tunjukan oleh Gambar Parameter stacking yang di gunakan adalah stack options 1/(N+x) karena mampuh menghasilkan penempang yang lebih baik di bandingkan parameter lainnya. 4.4 Migrasi 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. Jenis migrasi yang di gunakan pada proses ini adalah migrasi Kirchoff keuntungan utama dari migrasi Kirchoff ini adalah penampilan kemiringan yang curam dan baik, sedangkan salah satu kerugiannya yang buruk jika data seismik mempunyai S/N yang rendah. Berikut ini adalah perbandingan data sebelum dan sesudah di lakukan proses migrasi.

Gambar 4.3 Sesudah Migrasi

9

Gambar 4.4 Sebelum Migrasi

Jika dibandingkan dengan stacking sebelum migrasi, perbedaannya terletak pada kenaikan bidang reflektor. Setelah di migrasi terlihat kenaikan bidang reflektor ini karena prinsip dari migrasi itu sendiri mengembalikan bidang reflektor ke posisi awalnya selain itu bertambah curamnya bidang reflektor. 4.5 Pemetaan Pemetaan merupakan tahap akhir dari prosesing ini. Berdasarkan hasil pemetaan dapat di ketahui bahwa di daerah Prabumulih Sumatera Selasan terdapat formasi Talang Akar dimana formasi batuannya terlihat seperti Gambar 6 yang sudah di interpretasi . Kemudian Gambar 6 merupakan Peta Struktur Bawah Permukaan Lapisan Talang Akar. Lintasan 2 merupakan lintasan yang datanya dijadikan bahan penelitian, kontur yang berwarna merah menunjukan daerah yang ketinggiannya paling tinggi dan berpotensi sebagai tempat terperangkapnya hidro karbon, Gambar 6 merupakan penampang bawah tanah untuk lintasan 2, warna merah menunjukan posisi lengkungan yang paling tinggi pada gambar penempang bawah tanah yang hampir menyerupai sebuah bukit.

10

Gambar 4.5 Peta struktur bawah permukaan lapisan talang akar

11

BAB V

KESIMPULAN Dari penelitian tentang seisimik yang penulis lakukan maka refleksi studi kasus daerah Prabumulih Sumatera Selatan dapat ditarik kesimpulan. Untuk proses Band Pass filter, frekuensi yang baik dan mempunyai amplitudo besar adalah frekuesi pada range 5 Hz – 50 Hz karena menghasilkan penampang bawah tanah yang besar dan meminimalisir ground roll. Untuk proses migrasi terlihat ada kenaikan pada penampang bidang miring dibandingkan dengan data sebelum di lakukan proses migrasi, hal tersebut disebabkan karena prinsip dari migrasi Kirchoff yang menampilkan kemiringan yang curam dan baik. Berdasarkan hasil pemetaan dapat diketahui bentuk struktur bawah permukaan pada lapangan X daerah Prabumulih Sumatera Selatan ini. Puncak-puncak strukutur yang berwarna merah memiliki potensi sebagai perangkap hidrokarbon.

12

DAFTAR PUSTAKA

[1] BUANA, T.W., WIYONO., MURDOHARDONO. D., SUDARSONO, U.2010.PENDUGAAN

PERGESERAN

VARTIKEL DI DAERAH PORONG DAN SEKITARNYA DENGAN SEIMIK GELOMBANG “S” (SHEAR WAVE).VOL

20. NO.1. HAL: 45-53 .

[2] NURDIYANTO, B., HARTONO, E., NGADMANTO, D., SUNARDI, B., SUSILANTO, P. 2011. PENENTUAN TINGKAT KEKERASAN BATUAN MENGGUNAKAN METODE SEIMIK REFRAKSI. JURNAL BMKG.VOL 12. NO.3.211-220. [3] ORDOZAN.Y, 2003. SEISMIK DATA PROCESSING. SOCIETY OF EXSPLORATION GEOFHYSICISTS. [4] PRADITYO. R. ANALISIS

KECEPATAN DATA SEISMIK REFLEKSI ZONA BARAT MENGGUANKAN METODE

SEMBELANCE. SKRIPSI UIN SYARIF HIDAYATULLOH JAKARTA

[5] PRIYANTARI, N. & SUPRIANTO, A. 2009. PENENTUAN KEDALAMAN BEDROCK MENGGUNAKAN METODE SEISMIK REFRAKSI DI DESA KEMUNING LOR KECAMATAN ARJASA KABUPATEN JEMBER, JURNAL ILMU DASARVOL. 10 NO.1 . HAL:6 – 12. [6] WAHYUNI, S., YULIANTO, G., NURWIDYANTO,

CIT

M. 2006. INTERPRETASI

DATA SEISMIK REFRAKSI

MENGGUNAKAN METODE RECIPROCAL HAWKINS DAN SOFTWARE SRIM (STUDI

KASUS DAERAH SIOUX PARK, RAPID CITY, SOUNTH DAKOTA, USA).JURNAL GEOFISIKA

VOL. 9, NO.4 . 177-184.

13