Tinjauan Umum Well-logging

BAB III. TEORI DASAR a a

3.7 Tinjauan Umum Well-logging

Dalam prakteknya, penggunaan PNN dapat dibagi menjadi empat langkah: a) Analisis regresi stepwise multi linier dan validasi

b) Trainingneuralnetwork untuk menentukan hubungan non-linier antara atribut seismik dan properti reservoar di lokasi sumur

c) Menerapkan neuralnetwork yang telah di-training pada data volume seismik d) Validasi hasil dengan satu sumur dan memprediksi dari sumur lainnya.

3.7 Tinjauan Umum Well-logging

Data well-logging merupakan data yang diperoleh dari pengukuran langsung pada lubang bor/sumur yang ditampilkan pada rekaman berupa log. Log adalah suatu grafik kedalaman atau waktu dari satu set data yang menunjukan parameter yang diukur secara berkesinambungan di dalam sebuah sumur. Kurva log memberikan informasi geologi bawah permukaan dalam bentuk parameter tertentu di lubang bor dengan resolusi yang cukup tinggi.

Karena tingkat akurasinya yang tinggi, maka data log dijadikan sebagai kontrol terhadap data seismik untuk identifikasi litologi, sebaran fasies, dan evaluasi formasi terutama dalam identifikasi hidrokarbon. Dalam penelitian ini, data log utama yang digunakan adalah log GammaRay, log BulkDensity, log Sonik DT (P-wave) dan log DTS (S-wave), log NeutronPorosity, log Resistivity.

3.7.1 Log Gamma-ray (GR)

Rekaman dalam log yang ditampilkan oleh alat (device) yang menangkap sinar Gamma menunjukkan tingkat radioaktivitas beberapa unsur yang terkandung dalam mineral batuan. Radioaktivitas yang dicatat pada log GR berasal dari 3 unsur

34

radioaktif yang yaitu Uranium-U, Thorium-Th dan Potasium-K. Unsur-unsur ini secara terus menerus memancarkan GR dalam bentuk pulsa-pulsa energi radiasi. Sinar Gamma ini mampu menembus batuan dan terdeteksi dalam bentuk pulsa listrik. Parameter yang direkam adalah jumlah dari pulsa yang tercatat per satuan waktu.

Log GR diskala dalam satuan API (GAPI). Satu GAPI adalah 1/200 dari respon yang didapat dari caliber standar suatu formasi tiruan yang berisi Uranium, Thorium, dan Potassium dengan kuantitas yang diketahui dengan tepat dan diawasi oleh American Petroleum Institute (API) di Houston Texas. Umumnya log disajikan dengan skala 0-100 atau 0-150 GAPI. Hasil analisis dari North American Shale Composite (NASC) melaporkan bahwa standar referensi nilai dari Th 12.3 ppm, U 2.66 ppm, dan K 3.2% sebanding dengan pembacaan log 121.7 API.

Biasanya unsur U, Th, dan K merupakan kandungan alami dari mineral lempung atau serpih. Umumnya batupasir, batugamping, dan dolomit memiliki konsentrasi isotop radioaktif (U, Th, K) dengan jumlahnya relatif lebih sedikit daripada lempung. Dengan demikian semakin besar respon radiasi yang dicatat pada log menunjukkan makin banyak pula mineral lempung yang terdapat pada formasi. Namun tidak selalu nilai Gamma ray tinggi akan berasosiasi dengan batuan lempung/serpih.

Dari sifat tersebut fungsi utama Log GR dalam aplikasi stratigrafi dan geologi minyak bumi adalah sebagai “log lempung” untuk membedakan antara lempung dan formasi “bersih” dan juga untuk mengevaluasi proporsi lempung (V-shale) dalam shaly formations.

35

3.7.2 Log BulkDensity (RHOB)

Alat yang digunakan untuk mencatat log densitas ini memiliki prinsip kerja yang mirip dengan alat NPHI, hanya saja yang ditembakkan alat adalah sinar gamma energi menengah yang kemudian akan bertumbukan dengan elektron-elektron yang ada pada batuan. Tumbukan tersebut akan menyebabkan hilangnya energi (atenuasi) sinar gamma yang kemudian akan dipantulkan dan diterima oleh detektor yang akan diteruskan untuk direkam pada log. Dalam hubungan fisika, atenuasi sinar gamma diterjemahkan sebagai fungsi dari jumlah elektron yang tedapat dalam formasi. Jumlah ini dinyatakan dalam kerapatan elektron yang mewakili densitas keseluruhan.

3.7.3 Log Sonic Interval Transite Time (Delta T)

Log Sonik adalah hasil rekaman alat yang bekerja di lubang bor berdasarkan kecepatan rambat gelombang suara. Prinsip kerja alat ini cukup sederhana, yaitu memancarkan gelombang elastik kedalam suatu formasi kemudian merekam waktu kedatangan gelombang pantul. Waktu yang dibutuhkan gelombang suara untuk sampai ke penerima disebut interval transit time. Karena jarak antara sumber/receiver gelombang dengan batuan dianggap konstan maka besar selisih waktu bergantung pada jenis batuan dan besarnya porositas batuan tersebut. Gelombang merambat dalam medium sangat bergantung pada fungsi dari parameter elastik seperti K (Bulk Modulus), μ (Shear Modulus), dan densitas (ρ).

Log sonik direkam sebagai kelambatan (slowness) biasanya dinyatakan dalam satuan mikro detik. Ada dua jenis log sonic yang dibagi menurut gelombang yang

36

direkamnya, yaitu log DTC (Delta Time Compressional) sebagai log sonik-P dan log DTS (Delta Time Shear) sebagai log sonik S.

3.7.4 Log Tahanan Jenis (Resistivity)

Tahanan jenis dari formasi adalah salah satu parameter yang cukup penting untuk menentukan saturasi hidrokarbon. Arus listrik dapat mengalir di dalam formasi batuan disebabkan konduktivitas dari air yang dikandungnya. Batuan kering dan hidrokarbon merupakan isolator yang baik kecuali beberapa jenis mineral seperti graphite dan sulfida besi. Resistivitas formasi diukur dengan cara mengirim arus ke formasi seperti alat lateral log, atau menginduksikan arus listrik ke dalam formasi seperti alat induksi.

Prinsip kerja alat laterolog yaitu arus listrik secara lateral dialirkan ke dalam formasi. Dengan mengukur tegangan listrik yang diperlukan untuk menghasilkan arus listrik utama yang besarnya konstan, maka resistivitas dapat dihitung dengan menggunakan Hukum Ohm.

Spherical Focused Induction (SFI) memiliki cara kerja induksi elektromagnet yang mengikuti hukum Faraday, yaitu bila sebuah kumparan dialiri arus listrik bolak-balik akan menghasilkan medan magnet dan sebolak-baliknya perubahan medan magnet akan menimbulkan arus listrik pada kumparan. Arus listrik yang mengalir pada kumparan alat induksi menghasilkan medan magnet di sekeliling sonde lalu medan magnet ini akan menghasilkan arus eddy (eddy current) di dalam formasi di sekitar alat.

37

Formasi konduktif di sekitar alat akan bereaksi seperti kumparan-kumparan kecil yang sangat banyak sehingga mengalirkan arus Eddy terinduksi. Arus Eddy yang terbentuk akan menghasilkan medan magnet yang dideteksi oleh kumparan penerima. Kekuatan dari arus pada penerima adalah sebanding dengan kekuatan dari medan magnet yang dihasilkan dan sebanding dengan arus Eddy dan juga konduktivitas dari formasi. Maka alat ini disebut sebagai alat konduktivitas.

3.7.5 Log Neutron Porosity (NPHI)

Alat NPHI tidak mengukur volume pori secara langsung. Alat ini bekerja dengan memancarkan partikel-partikel neutron energi tinggi dari suatu sumber kedalalam formasi batuan. Partikel-partikel neutron ini akan bertumbukan dengan atom-atom pada batuan sehingga mengakibatkan hilangnya energi dan kecepatan. Atom H secara fisis memiliki massa atom yang serupa dengan neutron. Dengan demikian tumbukan neutron dengan atom H akan bersifat efektif, artinya energi yang hilang akibat penyerapan merupakan jumlah tertinggi dibanding tumbukan dengan atom lain. Partikel yang telah kehilangan energi tersebut kemudian akan dipantulkan kembali, diterima oleh detektor dan direkam ke dalam log.

Jumlah atom Hidrogen yang terkandung dalam batuan diasumsikan berbanding lurus dengan banyaknya pori batuan. Biasanya pori-pori batuan ini terisi fluida (baik gas, air, atau minyak). Ketiga jenis fluida tersebut secara relatif memilki jumlah atom hidrogen tertentu, dari sini dapat ditentukan jenis fluida pengisi pori batuan/formasi yang diukur.

Untuk mendapatkan nilai porositas yang sebenarnya, log NPHI harus dibantu dengan log lainnya seperti log hasil analisis petrofisika dan log densitas. Porositas

38

diturunkan dari log densitas dan log porositas neutron. Porositas densitas dihitung berdasarkan rumus: ma D fl ma

 



 

   ⁽¹⁸⁾

dengan _D= porositas densitas = log densitas ma



= densitas matrik _fl= densitas fluida

Porositas sebenarnya dari suatu batuan dapat diperkirakan dengan kombinasi porositas densitas dan neutron:

2

D N

 

 ^ (19)

Hubungan porositas dan saturasi air diberikan oleh persamaan Archie untuk formasi bersih dalam bentuk:

m W n w T R S a R



 (20) dengan a = 0.62 m = -2.15 n = 2 Rw = 0.04

RT = tahanan jenis  = porositas

Hubungan porositas terhadap densitas fluida dan porositas dinyatakan dalam persamaan berikut:

(1 )

B g fl

      (21)

dengan _B = densitas batuan g

 = densitas butiran dalam matrik batuan  = porositas

fl

39

Hubungan saturasi dengan densitas fluida dapat dihitung dengan perhitungan sederhana untuk campuran fluida sebagai berikut:

(1 )

fl

S

w w

S

w hc

     

(22)

dengan _fl = densitas fluida w

S = saturasi air/brine w

 = densitas air/brine

hc

 = densitas hidrokarbon

Dengan demikian log turunan lain seperti log saturasi air dapat diperoleh dengan memanfaatkan persamaan diatas. Log ini bermanfaat untuk melihat kandungan air dalam formasi sehingga dapat diketahui pula kandungan fluida lainnya.

40