Tpdg Jurnal.docx

TEKNIK PENGOLAHAN DATA GEOFISIKA

Atenuasi Noise dengan Menggunakan Metode Filter F-K dan Transformasi Radon pada Data Seismik 2D Multichannel

DISUSUN OLEH : ARDILLA NOFRI YUWANDA(16034003) DOSEN PEMBIMBING: SYAFRIANI, S.Si, M.Si, Ph.D.

JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2018

DAFTAR ISI DAFTAR ISI ……………………..…...................……………………….....i BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang…….………………………...….…..….....................1 B. Rumusan Masalah………………………...........…..….....................2 C. Tujuan Penulisan…..….………………….……….......…..................2 BAB II. KAJIAN TEORI A. Atenuasi Noise…...……………………………….………………….3 B. Filter F-K….……………..................................................................4 C. Tranformasi Radon…………………………………………………..5 D. Survei Seismik Multichannel………………………………………..5 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN A. Metode Penelitian…….……...........................................................7 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil dan Pembahasan………………………………………………8 BAB V PENUTUP A. Kesimpulan.................………………………….............................13

DAFTAR PUSTAKA................................................................................14

i

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dalam upaya pencarian sumber daya alam di wilayah laut diperlukan penelitian terlebih dahulu untuk mengetahui gambaran sebaran potensi sumber daya alam, dan eksplorasi dapat dilakukan dengan baik. Pemanfaatan energy dan sumber daya alam di laut Indonesia, akan mendorong teknologi untuk dapat membantu pengeksploitasian sumber daya alam. Teknologi yang diaplikasikan berupa perangkat lunak dan kajian ilmu pengetahuan yang terkait. Meskipun keberadaan software dapat mempermudah dalam pengambilan data lapangan, namun munculnya faktor alam ketika pengambilan data tidak dapat dihilangkan oleh software. Oleh karena itu diperlukan rekaman pengambilan data yang secara keseluruhan dapat menginterpretasikan secara terperinci. Salah satu software yang berkembang untuk akuisisi data seismic adalah ProMAX 2D, software tersebut digunakan untuk pengolahan data seismik Laut . Penggunaan software tersebut dapat menampilkan gambaran geologi struktur bawah permukaan laut, dan memberikan informasi penting lainnya. Selain itu, ProMAX 2D dapat lebih mudah dipahami dan digunakan, serta memudahkan untuk menganalisa data dengan berbagai fitur yang terkandung di dalamnya. Dengan menggunakan metode eksplorasi geofisika, bertujuan untuk mengetahui struktur geologi bawah permukaan laut adalah metode seismic refleksi multichannel. Metode seismic refleksi multichannel merupakan salah satu metode geofisika yang digunakan untuk menyelidiki struktur lapisan bawah permukaan dengan target kedalaman yang cukup jauh. Metode ini memberikan gambaran yang cukup baik untuk menampilkan permukaan bawah laut. Ketika akuisisi data, gelombang seismik akan terekam oleh receiver. Data yang terekam tersebut terdiri dari gelombang refleksi (pantul), gelombang refraksi (bias), gelombang langsung (direct wave), dan juga noise yang terjadi selama akuisisi data. Data seismik yang ideal, memunculkan gelombang refleksi yang dapat menginformasikan penampang seismik permukaan bawah laut dengan melemahkan atau menghilangkan gelombang lainnya termasuk noise di dalamnya. Noise multiple perioda panjang bias dihilangkan dengan berbagai metode seperti filter FK, Karhunen-Loeve (KL) transform dan Transformasi Radon (Deni, 2006). Metode atenuasi noise dapat digunakan dengan filter F-K, yang merupakan domain frekuensi dan domain bilangan gelombang. Karena noise yang terekam juga memiliki frekuensi tertentu, maka dengan 1

mengaplikasikan filter F-K dapat dipilih (picking) frekuensi yang diharapkan sesuai dengan sinyal reflektor. Filter F-K juga dapat meresolusi struktur dengan kemiringan yang curam, dan dapat diperlakukan juga pada data dengan rasio signal to noise yang rendah atau dengan kata lain data yang buruk. (Yilmaz, 2001). Transformasi Radon efektif digunakan untuk penghilangan noise multiple perioda panjang. Proses penghilangan noise multiple dengan Transformasi Radon dilakukan berdasarkan perbedaan normal moveout antara noise multiple dan refleksi primer (Deni, 2006). Sebelumnya, dilakukan Transformasi Radon dari domain waktu dan jarak (t-x) ke domain radon (yaitu domain waktu tiba pada jarak nol (intercept time )) dan parameter moveout. Pada

domain ini

penghilangan multiple menjadi lebih mudah karena sinyal yang bertumpuk pada domain t-x dapat dibedakan dengan lebih jelas pada domain radon. Sinyal noise multiple kemudian dipisahkan dengan sinyal primer dengan melakukan filter antara primer dan multiple. Kemudian dilakukan transformasi balik (invers) untuk mengembalikan domain radon ke domain tx sehingga dihasilkan data refleksi primer multiple teratenuasi. Penelitian ini bertujuan untuk menginterpretasi penampang seismic dengan menggunakan filter F-K dan membandingkan dengan Transformasi Radon. Kemudian menganalisis hasil perbandingan tersebut dalam upaya untuk atenuasi noise.

B. Rumusan Masalah 1. Apa definisi dari atenuasi noise? 2. Apa definisi dari filter F-K? 3. Apa definisi dari transformasi Radon? 4. Bagaimana survey sesismik dengan menggunakan multichannel? C. Tujuan penulisan 1. Untuk mengetahui pengertian dari atenuasi noise dari data seismik. 2. Untuk mengetahui pengertian dari filter F-K. 3. Untuk mengetahui pengertian dari transformasi Radon. 4. Untuk mengetahui penggunaan multichannel pada data seismic.

2

BAB II KAJIAN TEORI 1. ATENUASI NOISE Noise dapat diamati melalui sifat gelombang dan energi gelombang yang terhambur (direct waves dan gelombang bias). Gelombang pada noise koheren terjadi pada lapisan air dengan kecepatan yang rendah, posisinya dekat dengan permukaan air dan merambat pada arah horizontal. Hal ini akan berdampak buruk, yaitu akan mengakibatkan setiap frekuensi yang tersebar merambat akan memiliki fase kecepatan yang berbeda-beda. Pelemahan noise yang akan dilakukan, berdasarkan pada pemilahan kecepatan (velocity discrimination) antara multiples dan primaries, kemudian juga didasar pada selang waktu multiples (periodicity multiples). Ketika multiple terekam akibat dari gelombang paket yang merambat dengan kecepatan yang rendah, maka akan terjadi overlap refleksi gelombang bias dan dibutuhkan proses dip filtering dengan domain F-K. Sesuai kriteria tersebut dapat digunakan domain F-K (frekuensi-bilangan gelombang) dan domain τ – p (Radon – transform).

Gambar 1. Ilustrasi noise direct wave, refraksi dan refleksi. (Priyono, A., 2006)

3

Gambar 2. Ilustrasi mutiple yang kemungkan terjadi (Yilmaz,2001).

2. FILTER F-K Noise koheren linier pada persamaan gelombang dengan domain ruang-waktu (t-z), harus ditransformasikan ke dalam domain frekuensi-bilangan gelombang akibat kehadiran lintasan miring (dip). Dalam faktanya, noise koheren berupa ground-roll, gelombang langsung dan gelombang bias yang secara umum merupakan refleksi pertama dalam data seismik. Noise pada jenis ini dapat ditangani dari energi refleksi dalam domain f – k. Salah satu proses implementasi dari domain F-K adalah F-K dip filtering. Zona yang dihilangkan oleh F-K pada data seismik yang terganggu oleh noise, dapat juga dilakukan pada kasus untuk mengatenuasi multiple noise (Philip and Hill, 2002). Kelebihan metode ini adalah waktu komputasi yang cepat dan dapat meresolusi struktur dengan kemiringan yang curam, dan dapat dilakukan pada data dengan rasio signal to noise yang rendah (data buruk). Dan diharapkan dapat merubah rasio singnal to noise menjadi tinggi (data baik). (Yilmaz, 2001)

Gambar 3. Filtering data seismik dengan menggunakan filter F-K 4

3. TRANSFORMASI RADON Secara umum untuk Transformasi Radon, persamaan untuk menunjukkan arti p adalah: t= τ + px

(1)

Sinyal-sinyal refleksi dalam kumpulan data seismik yang saling bertumpuk, dapat dibedakan oleh perbedaan moveout. Radon mentransformasikan data tersebut dari domain t-x ke domain τ – p dengan penjumlahan trace. Dalam domain τ – p energi dari sinyal-sinyal refleksi yang bertumpuk akan terpisah, karena energy diatur menurut moveout. Sinyal refleksi yang tidak diinginkan kemudian dihilangkan dalam domain τ – p dengan pemotongan kecepatan. Terakhir, dilakukan transformasi balik kembali ke domain jarak dan waktu. Multiple dapat dihilangkan dengan cara meloloskan refleksi primer melalui transformasi tersebut dan meloloskan multiple dan mengurangkan pada data asli. Cara menghilangkan multiple dengan pengurangan (substraction) data asli mempunyai keuntungan dankekurangan. Keuntungannya adalah dapat mempertahankan karakter data asli lebih banyak. Ini juga mencegah masalah yang mungkin disebabkan oleh range kecepatan yang sempit, dimana range–p adalah tetap pada bagian dangkal. Kekurangannya adalah sinyal refleksi multipel dangkal tidak dapat dimodelkan dengan baik. Karena itu proses pengurangan tidak sempurna. Metode pengurangan cenderung sukses karena data primer dangkal diperlukan dan sinyal refleksi multiple cenderung lebih dalam pada penampang tersebut. (Deni, 2006).

4. SURVEI SEISMIK MULTICHANNEL Akuisisi data seismik multichannel digunakan ketika setiap satu kanal pada streamer, terdapat beberapa atau lebih dari satu receiver / hidrophone. Digunakan pada akuisisi data laut, karena penjalaran gelombang mampu menjangkau kedalaman yang jauh. Sedangkan singlechannel dapat digunakan ketika setiap satu titik pada streamer, hanya terdapat satu receiver / geophone Digunakan pada akuisisi data di darat karena penjalaran gelombang menjangkau tidak terlalu dalam, namun dapat juga digunakan pada akuisisi data laut untuk daerah pesisir.

5

Gambar 4. Survei seismik multichannel. (Abdullah, 2011).

6

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

A. METODE PENELITIAN

Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah deskriptif analistik. Penelitian tersebut meliputi memproses data dan interpretasi data seismik. Secara garis besar, tahapan prosedur penelitian ini sebagai berikut : 1) Memproses data seismic untuk atenuasi noise. Atenuasi ini menggunakan metode filter F-K dan Transformasi Radon. 2) Interpretasi data seismic dilakukan dengan membandingkan data seismik setelah difilter dengan filter F-K dan data seismik hasil Transformasi Radon. Setelah dilakukan penelitian, akan diketahui metode mana yang lebik baik digunakan untuk proses atenuasi noise. Dapat dijabarkan prosedur penelitian tersebut, diawali dengan memasukkan data lapangan dengan format SEG-Y. Data tersebut harus dikenali oleh software, dan dapat ditampilkan sebaga raw data. Kemudian, raw data tersebut harus dikaji parameter-paremeter geometri terkait, seperti jarak CDP, jarak receiver, minimum offset dan parameter lainnya. Tahapan geometri yaitu dengan memasukkan input parameter geometri dar raw data, nilai parameter di software sama dengan nilai ketika akuisisi data. Ketika sudah sesuai dengan akuisisi data, rekaman seismik diperlukan editing untuk menghilangkan gelombang yang tidak diinginkan, seperti direct wave, gelombang bias. Rekaman sesimik menjadi lebih baik setelah tahapan editing, kemudian diperlukan prediksi jarak antara reflector dengan multiple periode pendek pada tahapan dekonvolusi. Kecepatan gelombang dianalisis apakah berada minimal pada kecepatan gelombang di air yaitu 1480 m/s, hal itu menentukan gelombang telah terpantul pada reflektor penampang. Hasil dari analisis kecepatan dapat digunakan untuk filtering dengan F-K dan juga untuk Transformasi Radon. Kemudian dikoreksi dengan dip moveout yang berarti meluruskan lintasan yang miring agar dapat dimigrasikan. Tahapan akhir adalah migrasi basis waktu, gelombang tiba dan gelombang terpantulkan diistilahkan dengan two ways travel time (TWT) dan penampang seismik akan terlihat dengan baik.

7

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil processing data seismik, terlihat noise multiple berada pada kedalaman 8500ms (area merah). Noise tersebut merupakan multiple yang terekam pada trace seismik dan diupayakan untuk melemahkan noise multiple tersebut seperti pada Gambar 5.

Gambar 5. Tampilan penampang data seismik Area yang dibatasi dengan lintasan berwarna merah merupakan multiple yang hendak diatenuasi dengan filter F-K dan Transformasi Radon. Data tersebut akan dianalisis dengan menggunakan domain frekuensi dan bilangan gelombang atau biasa disebut dengan F-K. Hasil analisis tersebut akan menjadi proses filtering data untuk dapat mengatenuasi noise multiple yang terekam pada data seismik. Analisis F-K dilakukan dengan picking frekuensi yang diharapkan sesuai dengan data, dan juga disesuaikan dengan bilangan gelombang (k wavenumber).

8

Gambar 6. Picking frekuensi-bilangan gelombang

Dan hasil dari filter F-K dapat dilihat pada penampang seperti pada Gambar :

Gambar 7. Tampilan penampang seismik hasil filter F-K Dari Gambar terlihat bahwa noise multiple masih ada, namun penampang dasar laut terlihat semakin jelas. Hal tersebut mengindikasikan bahwa sinyal makin kuat pada selang waktu kisaran 4000 ms sampai 7000 ms ketika proses filter FK. Tetapi sinyal yang difilter pada selang waktu 8000 ms sampai 10000 ms tidak teratenuasi secara maksimal, dikarenakan frekuensi sinyal seismik pada multiple bernilai sama dengan sinyal seismik pada penampang, yaitu 40 Hz.

9

Apabila frekuensi multiple diatenuasikan, maka secara otomatis akan mengatenuasikan pula frekuensi sinyal penampang, dan data menjadi semakin tidak baik. Bukan berarti metode filter F-K tidak baik diaplikasikan untuk menghilangkan noise, namun pada kenyataannya data tersebut terekam sinyal dan noise berada pada frekuensi yang sama. Secara teoritis, metode filter F-K dapat dengan baik menghilangkan noise multiple dengan memilih frekuensi yang dikehendaki. Oleh karena itu, diperlukan metode tambahan lain untuk mengatenuasi noise yaitu dengan Transformasi Radon. Apabila frekuensi multiple diatenuasikan, maka secara otomatis akan mengatenuasikan pula frekuensi sinyal penampang, dan data menjadi semakin tidak baik. Diperlukan metode lain untuk proses atenuasi noise, yaitu Transformasi Radon. Analisis radon merupakan koreksi move out diambil dari hasil picking analisis kecepatan. Metode ini digunakan dalam domain tau-p, itu dikarenakan suatu multiple akan mudah dibedakan terhadap data primernya.

Gambar 8. Tampilan jendela Transformasi Radon sebelum picking moveout

10

Gambar 9. Tampilan setelah proses picking moveout Transformasi Radon

Hasil dari analisis Transformasi Radon ttersebut, dapat dilihat pada Gambar

Gambar 10. Tampilan penampang seismik hasil Transformasi Radon

11

Dari Gambar terlihat bahwa dengan metode Transformasi Radon, noise multiple dapat dengan baik teratenuasi. Namun kelemahan pada metode radon ini adalah sinyal penampang ada sebagian yang hilang, tidak seutuhnya seperti pada penampang dengan filter F-K. Hal ini terjadi karena metode Transformasi Radon memproses sinyal dengan moving out sinyal yang tidak dikehendaki, maka akan ada sinyal yang hilang karena gelombang yang terekam masing-masing berbeda untuk setiap FFID. Transformasi Radon sangat berbeda dengan hasil filter FK. Gambar 10 hasil Transformasi Radon tidak menunjukkan adanya pencitraan penampang, yang terlihat hanya sinyal saja yang terekam dengan warna biru dan merah. Sinyal yang terlihat juga terpotong dan data menjadi tereduksi. Secara keseluruhan, penampang migrasi hasil Transformasi Radon terlihat agak samar dan cenderung menjadi tidak baik karena warna yang timbul pula tidak terlalu tebal. Meskipun multiple menjadi lemah dengan lebih sempurna, namun hal yang terpenting adalah sinyal refleksi yang sempurna agar penampang dapat diinterpretasikan, dapat diketahui struktur geologi dan juga kandungan alam yang tersimpan pada penampang tersebut. Bentuk penampang diantara keduanya terlihat sangat berbeda, dan dapat menimbulkan penafsiran yang berbeda untuk masing-masing penampang. Pada Gambar 7 bentuk dan alur sinyal terlihat baik dari segi pewarnaan, menyerupai penampang pada raw data. Pada Gambar 10, sinyal terpotong dan warna menjadi tidak jelas, bentuk dan alur penampang sangat berbeda dengan Gambar 7 yang tidak menyerupai pada penampang yang sebenarnya seperti pada raw data. Dari Gambar 7 dan Gambar 10, terlihat dengan jelas bahwa penampang filter F-K memiliki sinyal yang kuat, bentuk dan alur yang sangat baik. Pada filter F-K, frekuensi akan diperkuat pada gelombang primer yang terlihat pada sinyal penampang. Sedangkan pada proses Transformasi Radon, tidak dapat memperkuat sinyal hanya dapat melemahkan frekuensi sinyal baik itu gelombang primer pada penam penampang dan juga noise akan terlemahkan.

12

BAB V PENUTUP

A. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil dari pembahasan dalam upaya menginterpretasi penampang seismic permukaan bawah laut sebagai acuan sumber daya alam yang terkandung, maka diperoleh kesimpulan : 1. Dilihat dari penampang seismik tahapan migrasi, data seismic menghasilkan data yang lebih baik. Terlihat dari penampang, multiple berkurang dan reflektor menjadi semakin jelas. 2. Noise multiple pada data seismik Laut

lintasan dapat diatenuasikan dengan

transformasi radon, namun sinyal pada reflektor menjadi lemah. Filter f-k tidak dapat mengatenuasi noise multiple dengan maksimal, namun dapat memperkuat sinyal pada reflektor. Proses atenuasi noise dapat dilakukan dengan metoda lain selain filter F-K dan Transformasi Radon. Setiap metode memiliki kekurangan dan kelebihan, namun dari setiap metode yang digunakan dapat saling melengkapi untuk mengatenuasi noise.

13

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah,

Agus.

(2011).

Ensiklopedi

Seismik.

[online].

Tersedia:

http://www.ensiklopediseismik. blogspot.com [3 Maret 2013] Bancroft, John. (1997). A Practical Understanding of Pre and Poststack Migrations. Oklahoma: Society of Exploration Geophysicists. Philip, K., Brooks, M. and Hill, Ian. (2002). An Introduction to geophysical Exploration (third ed). Oxford: Blackwell Science

Priyono, A. (2006). Metoda Seismik. Bandung: Program Studi Geofisika Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral :Institut Teknologi Bandung Saputra, Deni. (2006). Atenuasi Multipel pada Data Seismik Laut dengan Menggunakan Metoda Predictive Deconvolution dan Radon Velocity Filter. Skripsi Sarjana pada program Studi Teknik Geofisika Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral :Institut Teknologi Bandung; tidak diterbitkan Yilmaz, Ӧz. (2001). Seismik Data Analysis (vol. 2). Houston: Society of exploration Geophysicists

14