KARAKTERISASI RESERVOAR BATUPASIR PADA FORMASI NGRAYONG LAPANGAN “ANUGERAH” DENGAN MENGGUNAKAN ANALISIS AVO DAN LMR

(1)

ABSTRACT

SANDSTONE RESERVOIR CHARACTERIZATION

AT NGRAYONG FORMATION “ANUGERAH” FIELD

USING AVO AND LMR ANALYSIS

By

MEGA KHUSNUL KHOTIMAH

Amplitude Variation with Offset (AVO) and seismic inversion methods are usefull for characterizing oil and gas reservoir. Both of them are also used

todetermine the sandstone’s anomaly and it’s distribution at Ngrayong Formation,

North-Esat-Java Basin. From this research can be conclude that reservoar on well

Mg 2 and well Mg 3 are both class III sandstone’s anomaly with stronger seismic amplitude and gradient toward offset and has lower Acoustic Impedance (AI) than

it’s cap rock. Meanwhile reservoar on well Mg 4 and well Mg 5 are both class I

sandstone’s anomaly with lower seismic amplitude and gradient toward offset and

have higher Acoustic Impedance (AI) than it’s cap rock. Lambda-Rho ( ) and Mu-Rho ( ) are sensitive physics parameter to determine reservoar lithology and fluid content. Both of them are transformed from Acoustic Impedance (AI) and

Shear Impedance (SI). Range value of it’s horizontal section and time slice map of Acoustic Impedance (AI) and Shear Impedance for all well are 5600-6500 ((m/s)*(g/cc) and 2500-3000 ((m/s)*(g/cc), while range value of Lambda-Rho ( ) and Mu-Rho ( ) are 20-30 ((GPa)*(g/cc) and 5-12 ((GPa)*(g/cc). High value of Lambda-Rho ( ) and Mu-Rho ( ) are indicated as oil sandstone reservoir because oil has more incompressibility and sandstone is also more rigid than shale. From it’s time slice map known that Mu-Rho ( ) is not good shown laterally, it is because the lithology of the reservoir is not clean sandstone but shally-sand which also known from the high Gamma Ray value. The distribution of potential sandstone oil reservoir is NE-SW.

(2)

ABSTRAK

KARAKTERISASI RESERVOAR BATUPASIR

PADA FORMASI NGRAYONG LAPANGAN “ANUGERAH”

DENGAN MENGGUNAKAN ANALISIS

AVO

DAN

LMR

Oleh

Metode Amplitude Variation with Offset (AVO) dan inversi sesimik adalah dua metode yang dapat digunakan untuk membantu karakterisasi reservoar migas. Kedua metode ini juga digunakan dalam menentukan anomali kelas batupasir dan sebarannya di Formasi Ngrayong, Cekungan jawa Timur Utara. Dari hasil penelitian diperoleh kesimpulan bahwa reservoar pada sumur Mg 2 dan Mg 3 diperkirakan adalah anomali batupasir kelas III dengan nilai amplitodo seismik dan gradient yang cenderung menguat terhadap offset, serta memiliki nilai impedansi yang lebih rendah daripada batuan penutupnya. Reservoar pada sumur Mg 4 dan Mg 5 diperkirakan adalah anomali batupasir kelas I dengan nilai amplitudo seismik dan gradient yang cenderung melemah terhadap offset, serta memiliki nilai impedansi yang lebih tinggi daripada batuan penutupnya. Lambda-Rho ( ) dan Mu-Rho ( ) adalah parameter fisik yang cukup sensitif dalam membedakan litologi dan fluida pengisi reservoar. Kedua parameter ini diperoleh dari proses transformasi dengan input berupa hasil inversi Acoustic Impedance (AI) dan Shear Impedance (SI). Range nilai dari penampang dan time slice map

pada tiap sumur untuk Acoustic Impedance (AI) dan Shear Impedance cukup rendah, yaitu 5600-6500 ((m/s)*(g/cc) dan 2500-3000 ((m/s)*(g/cc), sedangkan

range nilai dari penampang dan time slice map untuk Lambda-Rho ( ) dan Mu-Rho ( ) adalah 20-30 ((GPa)*(g/cc) dan 5-12 ((GPa)*(g/cc). Nilai Lambda-Rho ( ) Mu-Rho ( ) cukup tinggi mengindikasikan fluida pengisi reservoar adalah minyak karena minyak mempunyai sifat sulit terkompres dan litologinya adalah batupasir, karena batupasir bersifat lebih rigid dibandingkan serpih. Pada time slice map sebaran anomali Mu-Rho ( )nya tidak terlalu jelas terlihat karena litologi reservoar yang shally-sand yang ditandai dengan nilai Gamma Ray yang tinggi pada tiap sumur. Sebaran batupasir minyak berarah NE-SW.

Kata kunci : karakterisasi reservoar, Amplitude Variation with Offset (AVO),

(3)

KARAKTERISASI RESERVOAR BATUPASIR

PADA FORMASI NGRAYONG LAPANGAN “ANUGERAH”

DENGAN MENGGUNAKAN ANALISIS

AVO

DAN

LMR

Oleh

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Geofisika Fakultas Teknik Universitas Lampung

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

(4)

(5)

(6)

PERNYATAAN

Dengan

ini

saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah dilakukan oleh orang lain dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang ditulis atau diterbi&an oleh orang lain kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini sebagaimana disebutkan dalam daftar pustaka. Selain

itu

saya menyakkan pula bahwa skripsi

ini

dibuat oleh saya

sendiri.

Apabila pernyataan saya ini tidak benar maka saya bersedia dikenai sanksi sesuai dengan hukum yang berlaku.

Bandar Lampung,26 Januari 2015

usnul Khotimah

(7)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kota Bumi pada tanggal 18 Mei 1992 dari pasangan (alm.) Bapak Sujianto dan Ibu Siti Istiqomah,

yang merupakan anak kedua dari dua bersaudara.

Penulis mengawali pendidikan dini di Taman Kanak-kanak

(TK) Dharma Wanita Bhakti Putra yang diselesaikan pada tahun 1998, Sekolah Dasar (SD) diselesaikan di SDN 3 Sidomukti pada tahun 2004, Sekolah Menengah Pertama (SMP) diselesaikan di SMPN 4 Metro pada

tahun 2007, dan Sekolah Menengah Atas (SMA) yang diselesaikan di SMAN 9 Bandar Lampung pada tahun 2010.

Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Teknik Geofisika, Fakultas Teknik, Universitas Lampung pada tahun 2010 melalui jalur SNMPTN. Selama menjadi mahasiswa penulis terdaftar dan aktif di beberapa Organisasi Kemahasiswaan,

seperti Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Universitas Lampung sebagai staf Departemen Luar Negeri pada tahun 2011-2012, Badan Eksekutif Mahasiswa

(8)

viii

Himpunan Mahasiswa Teknik Geofisika Bhuwana (HIMA TG Bhuwana) sebagai

Ketua Biro KRT (Kesekretariatan) pada tahun 2012-2013, American Association of Petroleum Geologist Student Chapter Unila(AAPG SC Unila) sebagai anggota

Divisi Short Talk pada tahun 2013-2014, anggota Himpunan Mahasiswa Geofisika Indonesia Regional Sumatra (HMGI Reg. Sumatra) pada tahun 2013-2014, serta Society of Exploration Geophysicist Student Chapter Unila (SEG SC

Unila) sebagai Executive Commitee divisi Education pada tahun 2013-2014. Pada bulan Juli 2013, penulis melaksanakan Kerja Praktek (KP) di PT Pertamina

EP Asset 2, Prabumulih dengan mengambil judul “Estimasi Kandungan

Hidrokarbon di Sumur MGK dengan Menggunakan Persamaan Indonesia”. Kemudian pada bulan Mei 2014, penulis melakukan penelitian sebagai bahan penyusunan Tugas Akhir di PT. Geo Cepu Indonesia. Hingga akhirnya penulis berhasil menyelesaikan pendidikan sarjananya pada bulan Januari tahun 2015

dengan skripsi yang berjudul “Karakterisasi Reservoar Batupasir pada Formasi Ngrayong Lapangan “ANUGERAH” dengan Menggunakan

(9)

Aku persembahkan karya kecil ini untuk:

Allah SWT

Ibunda terkasih, Siti Istiqomah

(Alm.) Ayahanda tercinta, Sujianto

Saudara kandungku satu-satunya, Ika Puspita Sari

dan Keluarga besarku

Teknik Geofisika 2010

Keluarga Besar Teknik Geofisika UNILA

Almamater Tercinta UNILA

(10)

“Hidup Berakal, Mati Beriman”

(Anonim)

“Barang siapa keluar untuk mencari ilmu, maka dia berada di jalan Allah”

(H.R Turmudzi)

“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila

Kamu telah selesai (dari sesuatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh

(urusan) yang lain.

(Qs. Ash- Sharh 6-7 )

“Yakinlah ada sesuatu yang menantimu selepas banyak kesabaran

(yang kau jalani) yang akan membuatmu terpana hingga kau lupa

betapa pedihnya rasa sakit”

(11)

xii

SANWACANA

Skripsi dengan judul “Karakterisasi Reservoar Batupasir pada Formasi Ngrayong Lapangan “ANUGERAH” dengan Menggunakan Analisis AVO dan LMR” adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Lampung.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis dengan kerendahan hati mengucapkan terima kasih kepada:

1. Allah SWT, rasa syukur yang tak terkira dan tidak ada habisnya penulis dipanjatkan, karena telah meridhoi semua setiap proses sampai skripsi ini

selesai;

2. Kedua orang tua ku tercinta, Ibu Siti Istiqomah dan (alm.) Bapak Sujianto, yang telah memelihara dan mendidik dengan penuh kasih. Terutama kepada Ibu yang sudah bekerja keras selama menjadi orangtua tunggal, sungguh tidak akan terbalas dengan apapun atas semua kasihmu Ibu;

3. Saudara kandungku satu-satunya, Ika Puspita Sari yang senantiasa memberikan semangat;

(12)

xiii

5. Bapak Prof. Drs. Suharno, M.Sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik Unila;

6. Bapak Bagus Sapto Mulyatno, S.Si., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Geofisika, Dosen Pembimbing Akademik, dan Dosen Pembimbing yang atas kesediaannya untuk memberikan bimbingan, saran, dan kritik dalam proses penyusunan skripsi ini;

7. Bapak Dr. H. Muh. Sarkowi, S.Si., M.Si., selaku Dosen Penguji yang telah memberikan masukan dan nasehat, baik untuk skripsi ataupun untuk masa

depan penulis. Terimakasih juga atas film pendek yang Bapak berikan, sangat menginspirasi;

8. Ibu Fitria Agustin (Kak Ria), selaku Manager GnG di PT. Geo Cepu Indonesia yang telah mengizinkan penulis melakukan penelitian Tugas Akhir di tempat beliau bekerja. Terimakasih telah banyak menginspirasi penulis

untuk menjadi Geosaintist wanita yang profesional;

9. Kak M. Arief Harvityan (Kak Harvit), selaku Pembimbing selama penulis melaksanakan Penelitian Tugas Akhir di PT. Geo Cepu Indonesia.

Terimakasih atas semua waktu, ilmu, saran, kritik, dan inspirasi yang telah dibagikan;

(13)

xiv

dan memotivasi penulis untuk selalu menjadi lebih baik selama di

perkuliahan Jurusan Teknik Geofisika Unila;

11.Seluruh Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Geofisika Unila, Pak Marsono, Mbak Dewi, dan Mas Ragil yang telah memberi banyak bantuan dalam proses administrasi;

12.Staf PT. Geo Cepu Indonesia di lantai 20 dan lantai 11, Ibu Evitadianti, Mbak Vidia, Mbak Eka Trisnawaty, Kak Nila Rahayu, Kak Wishnu, Mas Arad, Mbak Marinda, Om Alfian, Jessica, Andy. Terimakasih atas perlakuan yang baik selama dua bulan melaksanakan Penelitian Tugas Akhir; 13.Teman seperjuangan Teknik Geofisika Unila angkatan 2010, Widatul Faizah

M.D., Anis Kurnia Dewi, Eki Zuhelmi, Rian Hidayat, Pangestu Eko Lariyanto, Anita Octavia G, Annisa Mutiara B., Beriyan Adeam, Wahyuda Alfin, Ines Kusuma Ningrum, M. Farhan Ravsanzany, Taufiq, M. Satria Maulana, Filya Rizky Lestari, Anne Marie, Fenty Ria Maretta, Siti Fatimah, M.P. Bagus Wicaksono, Hanna Ade Pertiwi, Bima Fajar Ertanto, Fernando Siallagan, Heksa Agus Wiyono, M. Amri Satria, Sari Elviani, Murdani, Dito Hadisurya, Ade Setiawan, Halilintar Duta Mega, Roy Bryanson Sihombing, dan Anggy Darma Wijaya kalian adalah keluargaku, terimakasih untuk setiap pahit manis cerita yang terukir sejak hari pertama Upacara PROPTI. Semangat dan sukses untuk kita semua;

14.Kakak tingkat dan senior Teknik Geofisika angkatan 2007, 2008, 2009,

(14)

xv

15.Adik-adik tingkat angkatan 2011, 2012, 2013, dan 2014 yang sering memberi

semangat;

16.Kamu yang terkasih, terimakasih untuk semua doa, dukungan, motivasi, dan

semangatnya selama bersama;

17.Teman-teman di Yokohama Dorm: Lusi Mauludiah, Kak Bagus, Mbak Orin, Angga, Merry, Pebri, Arif, Werda, Mukti dan Mail. Terimakasih dukungan dan doanya selama ini;

18.Teman-teman alumni SMP Negeri 4 Metro: Adita Zuhriyah, Aqmarina Ferial, Diah Ayu A.S, Ari Hidayat, Danni Setiawan, Wiku C. B, dll dan teman-teman alumni SMA Negeri 9 Bandar Lampung, khususnya: Wulan Dwi Rinzani, Oktavia B.C. dan seluruh personil SIPUT yang tidak bisa dituliskan satu per satu, terima kasih untuk selalu memotivasi agar tetap semangat dalam menyelesaikan skripsi dan meraih sukses.

Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, akan tetapi sedikit harapan semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna bagi kita semua. Amin.

Bandar Lampung, Januari 2015 Penulis,

Mega Khusnul Khotimah

(15)

vii

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRACT ... i

ABSTRAK ... ii

COVER DALAM ... iii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iv

HALAMAN PENGESAHAN ... v

HALAMAN PERNYATAAN ... vi

RIWAYAT HIDUP ... vii

HALAMAN PERSEMBAHAN ... ix

HALAMAN MOTTO ... x

KATA PENGANTAR ... xi

SANWACANA ... xii

DAFTAR ISI ... xvi

DAFTAR TABEL ... xviii

DAFTAR GAMBAR ... xix

BAB I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penelitian ... 2

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Cekungan Sedimen Jawa Timur Utara ... 3

2.2 Tektonik Regional ... 4

2.3 Konfigurasi Cekungan Jawa Timur Utara ... 5

2.4 Stratigrafi Daerah Penelitian ... 7

(16)

xvii BAB III. TEORI DASAR

3.1 Seismik Refleksi ... 14

3.2 Prinsip Dasar dalam Metode Seismik ... 15

3.3 Trace Seismik ... 17

3.4 Koefisien Refleksi(RC) dan Acoustic Impedance (AI) ... 17

3.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Gelombang Seismik ... 18

3.6 Hubungan Gelombang P ( dan Gelombang S ) ... 20

3.7 Parameter Lambda-Mu-Rho ... 22

3.8 Teori Biot-Gassman ... 23

3.9 Inversi Seismik ... 24

3.10 Amplitude Variation with Offset (AVO) ... 26

3.11 Persamaan Zoeppritz dan Pendekatan Aki-Richard ... 27

3.12 Klasifikasi dan Anomali AVO ... 29

BAB IV. METODE PENELITIAN 4.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan ... 32

4.2 Data dan Perangkat Penelitian ... 32

4.3 Tahapan Penelitian ... 33

4.4 Diagram Alir ... 43

BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Pengolahan Data Sumur ... 44

5.2 Pengolahan Data Seismik ... 52

5.3 Wavelet Analysis dan Well-seismic tie ... 63

5.4 Model Awal dan Analisis Inversi ... 68

5.5 Interpretasi Hasil Inversi dan Slice Map ... 93

BAB VI. PENUTUP 6.1 Kesimpulan ... 99

6.2 Saran ... 100

(17)

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

Tabel 2.1 Batuan reservoar di Cekungan Jawa Timur Utara ... 21

Tabel 3.1 Klasifikasi anomali AVO ... 31

Tabel 4.1 Jadwal pelaksanaan penelitian ... 32

Tabel 4.2 Log Checking ... 33

Tabel 4.3 Log Transform ... 33

Tabel 4.4 Geometri data seismik lapangan “ANUGERAH” ... 34

Tabel 5.1 Nilai korelasi well-seismictie ... 67

Tabel 5.2 Parameter pembuatan model awal AI ... 68

Tabel 5.3 Parameter pembuatan model awal SI ... 68

Tabel 5.4 Parameter Inversi AI ... 69

(18)

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Gambar 2.1 Geological setting of Java ... 4

Gambar 2.2 Peta penampang fisiografi Pulau Jawa dan Pulau Madura ... 5

Gambar 2.3 Peta geografis daerah penelitian... 7

Gambar 2.4 Stratigraphy of Java’s basins 10 ... 10

Gambar 3.1 Prinsip kerja seismik refleksi ... 15

Gambar 3.2 Hukum Snellius ... 15

Gambar 3.3 PrinsipHuygens ... 16

Gambar 3.4 Mudrockline hubungan dan ... 21

Gambar 3.5 Konsep dasar inversi seismik ... 24

Gambar 3.6 Klasifikasi anomali AVO ... 30

Gambar 3.7 Kelas AVO dan AVOcrossplot ... 31

Gambar 4.1 Base map penelitian ... 35

Gambar 4.2 Pre-stack gather ... 36

Gambar 4.3 Bandpass filter ... 36

Gambar 4.4 Super gather ... 37

Gambar 4.5 Trim static ... 37

Gambar 4.6 Incident angle ... 39

Gambar 4.7 Angle gather ... 39

Gambar 4.8 Angle stack ... 40

Gambar 4.9 Diagram alir ... 43

Gambar 5.1 Hasil log transform ... 44

Gambar 5.2 Crossplot P-Impedance dan Gamma Ray sumurMg 2 ... 46

Gambar 5.3 Crossplot S-Impedance dan Gamma Ray sumurMg 2 ... 47

Gambar 5.4 Crossplot Lambda-Rho dan Mu-Rho sumur Mg 2 ... 47

(19)

xx

Gambar 5.6 Crossplot S-Impedance dan Gamma Ray sumurMg 3 ... 48

Gambar 5.8 Crossplot P-Impedance dan Gamma Ray sumur Mg 4 ... 49

Gambar 5.9 Crossplot S-Impedance dan Gamma Ray sumur Mg 4 ... 50

Gambar 5.11 Crossplot P-Impedance dan Gamma Ray sumur Mg 5 ... 51

Gambar 5.12 Crossplot S-Impedance dan Gamma Ray sumur Mg 5 ... 51

Gambar 5.14 Pick AVO pada sumur Mg 2 ... 55

Gambar 5.15 Crossplot Intercept (X) , Gradient (Y) sumur Mg 2 ... 55

Gambar 5.16 Crossplot Gradient vs Atribut Volume sumur Mg 2 ... 56

Gambar 5.19 Crossplot Intercept vs Atribut Volume sumur Mg 3 ... 58

Gambar 5.26 Amplitude spectrum pada seismik angle stack 8-16 ... 63

Gambar 5.27 Waveletricker ... 64

Gambar 5.28 Waveletbandpass ... 64

Gambar 5.29 Waveletbandpass 10 ... 65

Gambar 5.30 Well-seismic-tie pada sumur Mg 2 ... 65

Gambar 5.31 Well-seismic tie pada sumur Mg 3 ... 66

Gambar 5.34 Model awal inversi Acoustic Impedance (AI) pada smur Mg 4 ... 70

Gambar 5.35 Model awal inversi Shear Impedance (SI) pada smur Mg 4 ... 71

(20)

xxi

Gambar 5.37 Analisis inversi Acoustic Impedance (AI)pada sumur Mg 3 ... 72

Gambar 5.40 Crossplotlog P-Impedance original vs log P-Impedance hasil inversi secara umum pada setiap sumur ... 74

Gambar 5.41 Analisis inversi Shear Impedance (SI) pada sumur Mg 2 ... 74

Gambar 5.42 Analisis inversi Shear Impedance (SI) pada sumur Mg 3 ... 75

Gambar 5.45 Crossplot log S-Impedance original vs log S-Impedance hasil inversi secara umum pada setiap sumur. ... 76

Gambar 5.46 Hasil penampang inversi Acoustic Impedance (AI) pada sumur Mg 2 ... 77

Gambar 5.47 Hasil penampang inversi Shear Impedance (SI) pada sumur Mg 2 ... 78

Gambar 5.48 Hasil penampang transforomasi Lambda-Rho pada sumur Mg 2 ... 79

Gambar 5.49 Hasil penampang transforomasi Mu-Rho pada sumur Mg 2 ... 80

(21)

xxii

Gambar 5.46 Hasil penampang inversi Acoustic Impedance (AI) pada

sumur Mg 5 ... 89

Gambar 5.62 Time slice map inversi Acoustic Impedance (AI) ... 95

Gambar 5.63 Time slice map inversi Shear-Impedance (SI) ... 96

Gambar 5.64 Time slice mapLambda-Rho ... 97

(22)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seismik adalah metode eksplorasi hidrokarbon yang menggunakan prinsip penjalaran gelombang. Metode ini dianggap baik dalam memberikan gambaran

struktur geologi dan perlapisan batuan bawah permukaan secara lateral. Metode pengolahan data seismik yang sudah umum dikenal diantaranya adalah seismik inversi dan AVO (Amplitude Variation with Offset). Inversi seismik didefinisikan

sebagai suatu teknik pembuatan model bawah permukaan dengan menggunakan data seismik sebagai input dan data sumur sebagai control. Untuk keperluan lebih

lanjut, hasil inversi yang berupa Acoustic Impedance (AI) dan Shear Impedance

(SI) juga dapat ditransformasikan menjadi produk Lambda-Rho ( ) yang lebih

sensitif terhadap perubahan fluida dan Mu-Rho ( ) yang lebih sensitif terhadap

perubahan litologi. Sedangkan metode AVO pada prinsipnya menganalisis anomali amplitudo sinyal terpantul dengan bertambahnya jarak sumber gelombang ke penerima (offset). Anomali ini berupa brightspot yang sering

diasumsikan sebagai fluida gas. Meskipun metode AVO lebih banyak digunakan dalam kasus reservoar gas tetapi tidak menutup kemungkinan juga dapat

(23)

2

seismik inversi dan analisis AVO, reservoar dapat dikarakterisasi dengan lebih

baik.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengarakterisasi kelas reservoar batupasir pada Formasi Ngrayong dengan

analisis AVO.

2. Memisahkan litologi reservoar dengan Mu-Rho ( ).

3. Memperkirakan fluida pengisi reservoar dengan Lambda-Rho ( ).

4. Mengetahui persebaran reservoar batupasir dari time slice map hasil inversi

Acoustic Impedance (AI), Shear Impedance (SI), Lambda-Rho ( ), dan

Mu-Rho ( ).

1.3 Batasan Masalah

Penelitian dilakukan pada lapisan reservoar batupasir Formasi Ngrayong. Metode yang digunakan adalah analisis AVO, inversi Acoustic Impedance (AI), Shear

(24)

1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Cekungan Sedimen Jawa Timur Utara

Cekungan sedimen adalah bagian dari kerak bumi yang dapat berperan sebagai

akumulasi lapisan-lapisan sedimen yang relatif lebih tebal dari sekitarnya, dimana akumulasi batuan sedimen ini dapat berperan sebagai tempat pembentukan dan

akumulasi minyak dan gas bumi.

Cekungan ini merupakan zona lemah akibat tumbukan atau penunjaman Lempeng Samudera Australia ke arah baratlaut di bawah lempeng Asia. Kemudian karena

adanya pemindahan jalur zona tumbukan yang terus-menerus ke arah selatan Indonesia, maka sekarang ini Cekungan Jawa Timur Utara terbentuk sebagai

cekungan belakang busur (back arc basin).

Secara geografi Cekungan Jawa Timur Utara berada di antara Laut Jawa yang terletak di bagian utaranya dan sederetan gunug api yang berarah barat-timur di

bagian selatannya seperti terlihat pada gambar 2.1 Cekungan Jawa Timur Utara

ini menempati luas 50.000 yang melingkupi daratan sebelah timur Jawa

(25)

4

Gambar 2.1 Geological setting of Java (Satyana,2003)

2.2 Tektonik Regional

Pola struktur di daerah penelitian dipengaruhi oleh terjadinya sesar-sesar geser

mengiri (sinistral) yang terjadi karena adanya sesar-sesar Pra-Tersier yang berarah baratdaya- timurlaut. Sesar geser mengiri ini terjadi karena adanya penunjaman

baru lempeng Samudera Hindia ke bagian bawah Lempeng kontinen Asia, sesar-sesar lama yang berarah baratdaya-timurlaut akibat tekanan dari selatan aktif lagi dan terjadi pergerakan mengiri sehingga arahnya relatif menjadi barat-timur.

Akibat sesar-sesar geser kiri tersebut terjadi perlipatan en-echelon dan antiklin-antiklin yang terjadi umumnya berasosiasi dengan struktur bunga (flower

structure) seperti yang terlihat pada gambar 2.2 yaitu sebuah penampang fisiografi yang secara umum menggambarkan kerangka fase tektonik dan

(26)

5

Gambar 2.2 Penampang Fisiografi Pulau Jawa dan Plau Madura (Bemmelen, 1949)

2.3 Konfigurasi Cekungan Jawa Timur Utara

Cekungan Jawa Timur Utara dibagi menjadi tiga bagian besar (Pringgoprawiro,

1983). Adapun 3 pembagian tersebut berturut-turut dari selatan ke utara adalah sebagai berikut:

1. Zona Kendeng

Terletak langsung di sebelah utara deretan gunung api, terdiri dari endapan kenozoikum muda yang pada umumnya terlipat kuat disertai dengan sesar-sesar

(27)

6

2. Zona Randublatung

Merupakan suatu depresi fisiografi akibat gejala tektonik yang terbentang di antara Zona Kendeng dan Zona Rembang, terbentuk pada kala Pleistosen dengan

arah barat-timur. Beberapa antiklin pendek dan kubah-kubah berada pada depresi ini. Sepanjang dataran ini mengalir sungai utama, yaitu sungai Bengawan Solo.

3. Zona Rembang-Madura

Zona Rembang terbentang sejajar dengan Zona Kendeng yang dipisahkan oleh depresi Randublatung, merupakan suatu dataran tinggi terdiri dari antiklinorium

yang berarah barat-timur sebagai hasil gejala tektonik Tersier Akhir yang membentuk perbukitan dengan elevasi yang tidak begitu tinggi, rata-rata kurang

dari 500 m. Arah memanjang perbukitan tersebut mengikuti sumbu-sumbu lipatan yang pada umumnya berarah barat-timur. Di beberapa tempat sumbu-sumbu lipatan ini mengikuti pola en-echelon yang menandakan adanya sesar geser

lateral.

Zona Rembang merupakan zona patahan antara paparan karbonat di utara (Laut Jawa) dengan cekungan yang lebih dalam di selatan (Cekungan Kendeng).

Litologi penyusunnya adalah campuran antara karbonat laut dangkal dengan

(28)

7

2.4 Stratigrafi Daerah Penelitian

Secara geografis daerah penelitian termasuk ke dalam Kabupaten Blora, Provinsi

Jawa Tengah yang berbatasan dengan Cepu, Provinsi jawa Timur dan masih tergolong dalam cekungan Jawa Timur Bagian Utara.

Gambar 2.3 Peta Geografis daerah penelitian (www.indonesiapeta.blogspot.com)

Litostratigrafi Tersier di Cekungan Jawa Timur bagian Utara banyak diteliti oleh

para pakar geologi diantaranya adalah Trooster (1937), Van Bemmelen (1949), Marks (1957), Koesoemadinata (1969), Kenyon (1977), dan Musliki (1989) serta telah banyak mengalami perkembangan dalam susunan stratigrafinya. Kerancuan

tatanama satuan Litostratigrafi telah dibahas secara rinci oleh Pringgoprawiro (1983) Pembahasan masing–masing satuan dari tua ke muda adalah sebagai

(29)

8

1. Formasi Tawun

Formasi Tawun mempunyai kedudukan selaras di atas Formasi Tuban, dengan batas Formasi Tawun yang dicirikan oleh batuan lunak (batulempung dan napal).

Bagian bawah dari Formasi Tawun, terdiri dari batulempung, batugamping pasiran, batupasir dan lignit, sedangkan pada bagian atasnya (Anggota Ngrayong) terdiri dari batupasir yang kaya akan moluska, lignit dan makin ke atas dijumpai

pasir kuarsa yang mengandung mika dan oksida besi. Penamaan Formasi Tawun diambil dari desa Tawun, yang dipakai pertama kali oleh Brouwer (1957).

Lingkungan pengendapan Formasi Tawun adalah paparan dangkal yang terlindung, tidak terlalu jauh dari pantai dengan kedalaman 0 – 50 meter di daerah

tropis. Formasi Tawun merupakan reservoir minyak utama pada Zona Rembang. Berdasarkan kandungan fosil yang ada, Formasi Tawun diperkirakan berumur Miosen Awal bagian Atas sampai Miosen Tengah.

2. Formasi Ngrayong

Formasi Ngrayong mempunyai kedudukan selaras di atas Formasi Tawun.

Formasi Ngrayong disusun oleh batupasir kwarsa dengan perselingan batulempung, lanau, lignit, dan batugamping bioklastik. Pada batupasir kuarsanya

kadang-kadang mengandung cangkang moluska laut. Lingkungan pengendapan Formasi Ngrayong di daerah dangkal dekat pantai yang makin ke atas lingkungannya menjadi litoral, lagoon, hingga sublittoral pinggir. Berdasarkan

(30)

9

3. Formasi Bulu

Formasi Bulu secara selaras berada di atas Formasi Ngrayong. Formasi Bulu semula dikenal dengan nama ‘Platen Complex’ dengan posisi stratigrafi terletak

selaras di atas Formasi Tawun dan Formasi Ngrayong. Ciri litologi dari Formasi Bulu terdiri dari perselingan antara batugamping dengan kalkarenit, kadang – kadang dijumpai adanya sisipan batulempung. Pada batugamping pasiran berlapis

tipis kadang-kadang memperlihatkan struktur silang-siur skala besar dan memperlihatkan adanya sisipan napal. Pada batugamping pasiran memperlihatkan

kandungan mineral kuarsa mencapai 30 %, foraminifera besar, ganggang, bryozoa

dan echinoid. Formasi ini diendapkan pada lingkungan laut dangkal antara 50–

100 meter. Tebal dari formasi ini mencapai 248 meter. Formasi Bulu diperkirakan berumur Miosen Tengah Bagian Atas.

4. Formasi Wonocolo

Lokasi tipe Formasi Wonocolo tidak dinyatakan oleh Trooster, 1937, kemungkinan berasal dari desa Wonocolo, 20 km Timur Laut Cepu. Formasi

Wonocolo terletak selaras di atas Formasi Bulu, terdiri dari napal pasiran dengan sisipan kalkarenit dan kadang-kadang batulempung. Pada napal pasiran sering

memperlihatkan struktur parallel laminasi. Formasi Wonocolo diendapkan pada kondisi laut terbuka dengan kedalaman antara 100–500 meter. Tebal dari formasi ini antara 89 meter sampai 339 meter. Formasi Wonocolo diperkirakan berumur

(31)

[image:31.595.117.543.95.386.2]

10

Gambar 2.4 Stratigraphy of Java’s basins (Darman and Sidi, 2000)

2.5 Petroleum System

Secara struktur dan stratigrafi Cekungan Jawa Timur Utara merupakan cekungan

back arc Indonesia terkompleks yang juga merupakan most wanted area untuk

petroleum di Indonesia (Satyana, 2008). Batuan tertua yang tersingkap di bagian

ini berumur Miosen Akhir yang kebanyakan mengandung minyak.

Petroleum system merupakan kajian atau studi yang akan mendeskripsikan

hubungan secara genetis antara sebuah batuan induk yang aktif, komponen-komponen geologi, proses-proses yang dibutuhkan dari tiap tahap pembentukan hingga terakumulasinya hidrokarbon. Petroleum system ini terdiri dari 5 unsur

(32)

11

1. Adanya batuan induk yang matang, yaitu suatu bahan yang mempunyai harga

Temperature Time Index (TTI) 15-500.

2. Adanya batuan reservoar, yaitu batuan yang mempunyai porositas dan

permeabilitas yang baik yang memugkinkan menjadi tempat penampung hidrokarbon.

3. Adanya batuan penutup, yaitu batuan kedap fluida (impermeable) dan terletak

di atas batuan reservoar yang akan berfungsi sebagai penutup yang menghalangi keluarnya fluida dari batuan rservoar.

4. Adanya mekanisme migrasi sebagai jalan bagi hidrokarbon dari batuan induk ke batuan waduk.

5. Adanya pemerangkapan, yaitu suatu bentuk geometri atau bentuk tinggian dari batuan waduk yang memungkinkan hidrokarbon terakumulasi dan terperangkap di geometri tersebut

1. Batuan induk

Batuan induk diendapkan pada fluvio-deltaic dimana terjadi pengendapan yang

cepat yang merupakan salah satu cara ntuk mencegah rusaknya material. Batuan yang terindikasi sebagai batuan induk pada Cekungan Jawa Timur berasal dari

Formasi Ngimbang.

2. Batuan Reservoar

Suatu reservoar dikatakan baik jika mempunyai porositas (10-30%) dan permeabilitas (50-500 millidarcy) karena pori-pori yang saling berhubungan ini

(33)

12

reservoar. Batuan yang bertindak sebagai reservoar yang baik adalah batupasir

[image:33.595.107.562.203.416.2]

pada formasi Ngrayong yang berumur Miosen Tengah.

Tabel 2.1 Batuan reservoar di Cekungan Jawa Timur Utara (Pertamina, 2009)

Reservoar Litologi Trap Field

Ngrayong sandstone Limestone

Anticline on Flower stucture,

faulted closure

Randugunting, Banyuabanng, Wonocolo, Nglobo, Semanggi Tuban Sandstone Anticline on Flower stucture,

faulted closure

Candi, Ngiono, Tawun

Kujung Limestone/ sandstone

Drapping, carbonate buid-up,

faulted closure

Mudi, Sukowati, Banyuurip, Cendono

Ngimbang Limestone/ sandstone

carbonate buid-up,

stratigraphy, filled block,

alluvial fan

Pagerungan gas, Suci A & B, West kangean gas

3. Batuan Penutup

Secara umum biasanya yang berperan sebagai batuan penutup adalah lempung, evaporit (salt), dan batuan karbonat (limestone & dolomite).

4. Mekanisme Migrasi

Secara umum migrasi dibagi menjadi dua, yaitu migrasi primer dan migrasi

sekunder. Migrasi primer adalah pergerakan hidrokarbon keluar dari batuan induk menuju bautan reservoar, sedangkan migrasi sekunder adalah pergerakan

(34)

13

Migrasi primer yang terjadi pada interval waktu Pliosen-Recent, dimana

hidrokarbon yang ter-generate dari Formasi Ngimbang masuk langsung ke struktur perangkap akibat tektonik Plio-Pleistosen (Ngrayong-Wonocolo-Ledok)

melalui media jalur patahan. Migrasi ini berlangsung di pemerangkapan hidrokarbon pada lapangan Gabus, Tungkul, Trembul, Metes, Banyuasin,

Semanggi, Ledok, Nglobo, dan Banyuabang.

Migrasi sekunder yang telah terjadi setelah tektonik Plio-Pleistosen, dimana hidrokarbon yang sudah terperangkap pada lapisan reservoar sembulan karbonat

Kujung-Tuban, akibat pengaruh aktivitas tektonik dan perubahan konfigurasi kemiringan lapisan batuan akhirnya bermigrasi lagi masuk ke perangkap batupasir

Ngrayong, Wonocolo, Ledok, dan Lidah.

5. Perangkap (Trap)

Perangkap struktur merupakna target eksplorasi yang paling sering dicari karena jenis perangkap ini mudah dideteksi. Pada umumnya perangkap ini merupakan sebuah antiklin yang pembentukannya akan sangat berkaitan erat dengan aktivitas

tektonik di daerah tersebut. Sedangkan perangkap stratigrafi adalah jebakan yang terbentuk dan berhubungan dengan perubahan tipe batuan baik secara lateral

maupun vertikal dan ketidakselarasan.

Sebagian besar jebakan yang berkembang di Cekungan Jawa Timur Utara adalah perangkap struktur dan stratigrafi yang terbentuk pada umur Miosen, yaitu

carbonat buil-up pada masa Oligosen Akhir-Miosen Awal dan struktur Uplift

(35)

16

BAB III

TEORI DASAR

3.1 Seismik Refleksi

Metode seismik refleksi adalah metoda geofisika dengan menggunakan gelombang elastik yang dipancarkan oleh suatu sumber getar yang biasanya

berupa ledakan dinamit (pada umumnya digunakan di darat, sedangkan di laut menggunakan sumber getar (pada media air menggunakan sumber getar berupa

air gun, boomer atau sparker). Gelombang bunyi yang dihasilkan dari ledakan

tersebut menembus sekelompok batuan di bawah permukaan yang nantinya akan dipantulkan kembali ke atas permukaan melalui bidang reflektor yang berupa

batas lapisan batuan. Gelombang yang dipantulkan ke permukaan ini diterima dan direkam oleh alat perekam yang disebut geophone (di darat) atau Hydrophone (di

laut), (Badley, 1985, dalam Sukmono, 1999).

Komponen gelombang seismik yang direkam oleh alat perekam berupa waktu datang gelombang seismik. Dari waktu datang tersebut dapat didapatkan waktu

tempuh gelombang seismik yang berguna untuk memberi informasi mengenai kecepatan gelombang seismik dalam suatu lapisan.

Gelombang seismik merambat dari source ke receiver melalui lapisan bumi dan

(36)

15

partikel batuan untuk bergerak jika dilewati gelombang seismik menentukan

[image:36.595.161.464.149.361.2]

kecepatan gelombang seismik pada lapisan batuan tersebut

Gambar 3.1 Prinsip kerja seismik refleksi

3.2 Prinsip Dasar dalam Metode Seismik 3.2.1 Hukum Snellius

[image:36.595.182.441.546.744.2]

(37)

16

“Gelombang akan dipantulkan atau dibiaskan pada bidang batas antara dua

medium”.

Menurut persamaan:

=

(3.1)

Ketika gelombang seismik melalui lapisan batuan dengan impedansi akustik yang berbeda dari lapisan batuan yang dilalui sebelumnya, maka gelombang akan terbagi. Gelombang tersebut sebagian terefleksikan kembali ke permukaan dan

sebagian diteruskan merambat di bawah permukaan. Penjalaran gelombang seismik mengikuti Hukum Snellius yang dikembangkan dari Prinsip Huygens,

menyatakan bahwa sudut pantul dan sudut bias merupakan fungsi dari sudut datang dan kecepatan gelombang. Gelombang P yang datang akan mengenai

permukaan bidang batas antara dua medium berbeda akan menimbulkan gelombang refraksi dan refleksi (Hutabarat, 2009).

[image:37.595.215.406.549.715.2]

3.2.2 Prinsip Huygens

(38)

17

“Setiap titik pada muka gelombang merupakan sumber bagi gelombang baru”.

Prinsip Huygens mengungkapkan sebuah mekanisme dimana sebuah pulsa seismik akan kehilangan energi dengan bertambahnya kedalaman (Asparini,

2011).

3.2.3 Asas Fermat

“Gelombang menjalar dari satu titik ke titik lain melalui jalan tersingkat waktu

penjalarannya”. Dengan demikian jika gelombang melewati sebuah medium yang

memilikivariasi kecepatan gelombang seismik, maka gelombang tersebut akan cenderung melalui zona-zona kecepatan tinggi dan menghindari zona-zona kecepatan rendah (Jamady, 2011).

3.3 Trace Seismik

Setiap trace merupakan hasil konvolusi sederhana dari reflektivitas bumi dengan

fungsi sumber seismik ditambah dengan noise (Russel, 1996).

= * + (3.2)

Dengan = trace seismik, = wavelet seismik, = reflektivitas bumi, dan = noise.

3.4 Koefisien Refleksi (RC) dan Acoustic Impedance (AI)

Koefisien Refleksi merupakan gambaran dari bidang batas media yang memiliki perbedaan harga Acoustic Impedance (AI). Untuk koefisien refleksi pada sudut

(39)

18

(3.3)

Dengan RC = koefisien refleksi, = nilai AI pada lapisan 1, dan = nilai AI pada lapisan 2.

Salah satu sifat akustik yang khas pada batuan adalah Acoustic Impedance (AI),

perbedaan harga Acoustic Impedance (AI) yang kita dapatkan karena adanya

perpaduan kontras densitas dan kecepatan gelombang seismik. Namun karakterisasi reservoar berdasarkan Acoustic Impedance (AI) saja memiliki

keterbatasan dalam membedakan antara efek litologi dan fluida. Nilai Acoustic Impedance (AI) rendah akibat kehadiran fluida hidrokarbon terkadang dianggap sebagai Acoustic Impedance (AI) rendah akibat efek litologi.

3.5 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Gelombang Seismik Sifat fisis batuan akan mempengaruhi perilaku penjalaran suatu gelombang di dalam batuan.

3.5.1 Litologi

Perbedaan litologi akan mempengaruhi nilai dari kecepatan gelombang sesimik.

Secara umum litologi dengan nilai kecepatan gelombang seismik dari yang paling rendah ke yang paling tinggi berturut-turut adalah: batubara, lempung, batupasir,

(40)

19

3.5.2 Densitas ( )

Densitas ( ) didefinisikan sebagai massa per volume (kg)/( ), densitas

merupakan salah satu parameter fisis yang berubah secara signifikan terhadap perubahan tipe batuan akibat mineral dan porositas yang dimilikinya. Densitas

bulk (K) merupakan rata-rata densitas dari komponen densitas yang menyusun tubuh batuan tersebut. Di bawah ini adalah densitas bulk (K) berdasarkan

persamaan Wylie:

= (1- ) + . + (1- ) (3.4)

Dengan = densitas bulk batuan, = densitas matrik batuan, = densitas

air, = densitas hidrokarbon, = saturasi air, 1 - = saturasi hidrokarbon,

dan = porositas.

3.5.3 Porositas

Porositas secara umum merupakan perbandingan antara volume pori batuan

terhadap volume total batuan.

(3.5)

Sedangkan porositas efektif adalah perbandingan pori batuan yang saling berhubungan terhadap volume total batuan.

(41)

20

3.5.4 Faktor Tekanan dan Kedalaman

Tekanan di bawah permukaan berbanding lurus dengan perubahan kedalaman. Kedalaman memungkinkan terjadinya penekanan terhadap duang pori batuan,

sehingga kecepatan akan secara relatif bertambah.

3.5.5 Faktor Fluida Pengisi

Perubahan kandungan fluida pengisi akan menyebabkan perubahan pada densitas

bulk, sehinggaakan berpengaruh juga terhadap kecepatan gelombang yang

melaluinya.

3.6 Hubungan Gelombang P ( dan Gelombang S )

Gelombang P disebut dengan gelombang kompresi/gelombang longitudinal. Gelombang ini memiliki kecepatan rambat paling besar dibandingkan dengan

gelombang seismik yang lain, dapat merambat melalui medium padat, cair dan gas. Gelombang S disebut juga gelombang shear atau gelombang transversal.

Gelombang ini memiliki cepat rambat yang lebih lambat bila dibandingkan dengan gelombang P dan hanya dapat merambat pada medium padat saja.

Bentuk sederhana dari persamaan kecepatan gelombang P dan gelombang S

diturunkan untuk batuan non-porous dan isotropik. Persamaan kecepatan dengan menggunakan Lambda (koefisien Lame), modulus bulk (K), dan modulus shear

dituliskan sebagai berikut:

= √ = √ (3.7)

(42)

21

Dengan K = modulus Bulk, = modulus Shear, = koefisien Lambda, dan = densitas batuan.

Kecepatan gelombang P, kecepatan gelombang S dan densitas sangat mempengaruhi amplitudo seismik terhadap offset (Anderson et. Al, 2000). Hal

tersebut berkaitan dengan parameter fisika batuan seperti litologi, porositas,

tekanan, temperatur, saturasi, jenis fluida, dll. Hubungan antara dan

diperoleh juga melalui hubungan empiris yang dinyatakan oleh Castagna (1985) dan Krief (Wang, 2001).

Persamaan Castagna : Vp = 1,16Vs + 1360 m/s (3.9)

Persamaan Krief : Vp2 = aVs2 + b (3.10)

[image:42.595.152.461.423.695.2]

(a dan b merupakan konstanta)

(43)

22

Hubungan Antara Vp dengan diperoleh juga melalui hubungan empiris yang dinyatakan oleh Gardner (1974) dan Lindseth (1979).

Persamaan Gardner : ρ = 0.23Vp0.25 (3.11)

Persamaan Lindseth : V= a (ρV) + b (3.12)

(dimana a = 0,308 dan b = 3400 ft/detik)

Perbandingan kecepatan antara gelombang P dan gelombang S juga sering dikenal sebagai poisson’s ratio.

=

(3.13)

Dan = (3.14)

3.7 Parameter Lambda-Mu-Rho

Parameter Lame, yaitu Lambda-Rho dan Mu-Rho merupakan parameter fisika yang dapat digunakan untuk memperrtajam indikasi reservoar minyak dan gas

(Goodway, et al. 1997). Lambda-Rho ( ) adalah hasil perkalian antara modulus

bulk atau inkompresibilitas ( dan densitas . Sedangkan Mu-Rho adalah hasil perkalian antara modulus geser atau rigiditas ( dan densitas ( ).

Lambda-Rho (Inkompresibilitas) merupakan kemampuan batuan untuk menahan atau menolak suatu tekanan dan merupakan parameter yang baik dalam

memperlihatkan keberadaan fluida migas, sedangkan Mu-Rho (Rigiditas) adalah kekakuan batuan untuk digeser dan merupakan parameter yang dapat

(44)

23

3.8 Teori Biot-Gassman

Gassman (1951) dan Biot (1956) mengembangkan teori mengenai perambatan gelombang pada batuan yang tersaturasi fluida. Hubungan antara substitusi nilai

bulk dan modulus shear yang tersaturasi dengan kecepatan gelombang P dan gelombang S adalah sebagai berikut:

Vp = √

dan Vs = √

(3.15)

3.8.1 Persamaan Biot Gassman - Modulus Shear ( ):

= = Kdry >>> Kfluid (3.16) dengan = modulus shear batuan yang tersaturasi dan = modulus

shear batuan kering yang tidak tersaturasi.

3.8.2 Persamaan Biot Gassman - Modulus Bulk ( ):

Gassman (1951, op. cit. Wang, 2001) membuat persamaan untuk menghitung efek

dari substitusi fluida.

Ksat = +

(3.17)

Dengan Ksat = modulus bulk batuan tersaturasi fluida, = modulus bulk

frame, = ( - ), = modulus bulk fluida, = + +

, , dan = modulus bulk dari air, minyak, dan gas, = modulus bulk

(45)

24

3.9 Inversi Seismik

Inversi seismik didefinisikan sebagai suatu teknik pembuatan model bawah

permukaan dengan menggunakan data seismik sebagai input dan data sumur sebagai kontrol (Sukmono, 2000). Definisi tersebut menjelaskan bahwa metode

inversi merupakan kebalikan dari pemodelan ke depan (forward modelling) yang berhubungan dengan pembuatan seismogram sintetik berdasarkan model bumi. Russel (1998) membagi metode seismik inversi dalam dua kelompok, yaitu

inversi pre-stack dan inversi post-stack.

Gambar 3.5 Konsep dasar inversi seismik (Sukmono, 2000)

3.9.1 Inversi semismik Rekursif/Bandlimited

Inversi rekursif (bandlimited) adalah algoritma inversi yang mengabaikan efek

wavelet seismik dan memperlakukan seolah-olah trace seismik merupakan

[image:45.595.119.503.300.562.2]

(46)

25

paling awal digunakan untuk menginversi data seismik dengan persamaan dasar

(Russel, 1988):

= =

(3.18)

Dengan r = koefisien rfleksi, = densitas, V = kecepatan gelombang P, dan Z =

Impedansi Akustik. Dimulai dari lapisan pertama, impedansi lapisan berikutnya ditentukan secara rekursif dan tergantung nilai impedansi akustik lapisan di

atasnya dengan persamaan sebagai berikut:

= * (3.19)

3.9.2 Inversi Model based

Prinsip metode ini adalah membuat model geologi dan membandingkannya dengan data riil seismik. Hasil perbandingan tersebut digunakan secara iteratif

memperbaharui model untuk menyesuaikan dengan data seismik. Metode ini dikembangkan untuk mengatasi masalah yang tidak dapat dipecahkan menggunakan metode rekursif. Keuntungan penggunaan metode inversi berbasis

model ini adalah metode ini tidak mengiversi langsung dari seismik melainkan menginversi model geologinya. Sedangkan permasalahan potensial menggunakan

metode ini adalah sifat sensitif terhadap bentuk wavelet dan sifak ketida-unikan untuk wavelet tertentu.

3.9.3 Inversi Sparse Spike

Metode ini mengasumsikan bahwa reflektivitas yang sebenarnya dapat

(47)

spike-26

spike yang lebih kecil sebagai background, kemudian dilakukan estimasi wavelet

berdasarkan asumsi model tersebut. Sparse Spike mengasumsikan bahwa hanya

spike yang besar yang penting. Inversi ini mencari lokasi spike yang besar dari

trace seismik. Spike-spike tersebut terus ditambahkan sampai trace dimodelkan secara cukup akurat. Amplitudo dari blok impedansi ditentukan dengan menggunakan algoritma inversi model based. Input parameter tambahan pada

metode ini adalah menentukan jumlah maksimum spike yang akan dideteksi pada tiap trace seismik dan treshold pendeteksian seismik.

Teknik-teknik dekonvolusi yang dikelompokkan dalam metode sparse spike

adalah:

1. Inversi dan dekonvolusi maximum-likelihood

2. Inversi dan dekonvolusi norm-L1 3. Dekonvolusi entropi minimum (MED)

3.10 Amplitude Variation with Offset (AVO)

Metode AVO awalnya dikembangkan oleh Ostrander (1984), yang

mengembangkan suatu teknik dengan melihat indikasi adanya perubahan Poisson’s ratio di sub-surface pada data seismik pada satu CDP gather. AVO

(Amplitude Variation with Offset) adalah refleksi dan transmisi gelombang seismik yang dinyatakan oleh perumusan Zoeppritz. Analisis AVO berdasarkan

pada perubahan amplitudo sinyal terefleksikan terhadap jarak dari sumber gelombang ke geophone penerima. Dalam hal ini semakin besar jarak sumber ke penerima (offset) semakin besar pula sudut datangnya. Adanya variasi perubahan

(48)

27

hubungan jarak reflektivitas merupakan dasar berkembangnya teori AVO

(Castagna,1997)

3.11 Persamaan Zoeppritz (1919) dan Pendekatan Aki-Richard

Pada prinsipnya bila penjalaran gelombang P mencapai suatu permukaan bidang batas (interface) antar dua medium yang memiliki perbedaan impedansi, maka

energi gelombang mengalami terkonversi akan terdispersi sebagian sebagai gelombang refleksi (gelombang P dan gelombang S pantul) dan gelombang

tranmisi (gelombang P dan gelombang S terbias). Persamaan dasar AVO pertama kali diperkenalkan oleh Zoeppritz (Hampson dan Russell, 2008). Hubungan

Antara koefisien relfektivitas (rpp) dengan parameter elastik dari persamaan Knott-Zoeppritz adalah: [ ] [ ] [

] (3.20)

Dengan = amplitudo gelombang P refleksi, = amplitudo gelombang S

refleksi, = amplitudo gelombang P transmisi, = amplitudo gelombang S

transmisi, = sudut datang gelombang P, = sudut bias gelombang P, = sudut pantul gelombang S, = sudut bias gelombang S.

(49)

28

batuannya. Oleh karena itu Aki-Richard membuat persamaan yang memisahkan

kecepatan dan densitas, kecepatan P dan kecepatan S nya.

= a + b + c (3.21)

Dengan

a =

=

, = -

b = 0.5 - [ ( ) ] = , =

c = -4 ( ) = , =

=

Dari persamaan di atas, Wiggins (1983) memodifikasi persamaan (23) tersebut

menjadi bentuk baru yang terdiri dari 3 bagian seperti persamaan berikut:

R( = A + B + C (3.22)

A = [ ] (3.23)

B = – 4 [ ] - 2 [ ] (3.24)

C = (3.25)

Persamaan (3.23) adalah untuk koefisien refleksi pada keadaan zero offset dan

(50)

29

Persamaan (3.24) adalahh tingkat gradien yang dikalikan dengan , dan merupakan efek besar pada perubahan amplitudo sebagai fungsi offset. Persamaan ini bergantung pada perubahan kecepatan gelombang P, kecepatan gelombang S,

dan densitas.

Persamaan (3.25) berupa kurva dan hanya bergantung pada perubahan kecepatan

gelombang P. Persamaan ini dikalikan oleh , namun berpengaruh sangat kecil pada efek amplitudo sudut di bawah 30°.

Fatti (1994) membuat persamaan untuk sudut < 40° sebagai berikut:

(3.26)

Dengan

= 1+ , = -8 ( ) , = 4 ( )

[ ], ,

3.12 Klasifikasi dan Anomali AVO

Koefisien refleksi memegang peran penting dalam analisis AVO,karena koefisien refleksi akan bervariasi terhadap perubahan offset. Amplitudo seismik juga

merupakan representasi dari koefisien refleksi. Perubahan amplitudo selain dipengaruhi oleh offset, juga dapat dipengaruhi oleh perubahan kandungan fluida

(51)

30

3.12.1 Intercept

Intercept (A) merupakan nilai koefisien gelombang seismik pada zero offset atau sumbu sudut datang nol. Intercept merupakan suku pertama dari pendekatan

Shuey terhadap persamaan Zoeppritz.

R ( = +

sin

2

(3.27)

Dengan A = = koefisien Refleksi pada zero offset.

3.12.2 Gradient

Gradient (B) merupakan kemiringan garis atau slope yang menggambarkan

perubahan amplitudo relatif dengan sudut datang θ. Untuk mengetahui perubahan atau pengurangan amplitude terhadap offset, aribut ini harus digunakan dengan

[image:51.595.164.460.475.699.2]

atribut intercept.

(52)

31

[image:52.595.148.480.89.311.2]

Gambar 3.7 Kelas AVO dan AVO crossplot (Castagna, 1997)

(53)

32

BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Penelitian yang mengambil judul “Karakterisasi Reservoar Batupasir Formasi

Ngrayong Lapangan ANUGERAH dengan Menggunakan Analisis AVO dan LMR” ini dilaksanakan di PT. Geo Cepu Indonesia. Penelitian ini dilaksanakan

pada awal bulan Mei 2014 sampai dengan awal bulan Juli 2014. Tabel 4.1 Jadwal pelaksanaan penelitian

No Kegiatan Mei-14 Juni-14 Juli-14

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Studi Literatur

2 Pengolahan data

3 Analisis dan pembahasan

4 Penyusunan skripsi

4.2 Data dan Perangkat Penelitian

Data dan Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut:

1. Data log sumur 4. Data Time Velocity Table

2. Data Seismik 3D Pre stackgather 5. Data Marker

(54)

33

4.3Tahapan Penelitian 4.3.1 Pengolahan Tahap 1 1. Log Checking

[image:54.595.111.522.223.306.2]

Di bawah ini adalah tabel ketersediaan data log pada setiap sumur: Tabel 4.2 Log checking

Sumur CAL GR SP LLD LLS NPHI RHOB

Mg 2 YES YES YES NO YES NO YES YES NO

Mg 3 YES YES YES YES NO YES YES YES NO

Mg 4 YES YES YES YES NO YES YES YES NO

Mg 5 YES YES YES NO YES YES YES YES NO

2. Log Transform

Log transform ini bertujuan untuk memprediksi nilai log tertentu untuk dengan

menggunakan log lain sebagai input perhitungan.

Tabel 4.3 Log transform

No Log Input Equation Sumur Log Output

1. P-wave Castagna’s Equation

= a x + b

Semua sumur

S-wave

2. P-wave = Semua

sumur

P-impedance

3. S-wave = Semua

sumur

S-Impedance

4. P-impedance

dan S-Impedance

= ; c = 2

Semua sumur

Lambda-Rho

5. S-Impedance Semua

sumur

[image:54.595.109.550.465.693.2]

(55)

34

3. Log Crossplot

Tujuan dari crossplot ini adalah untuk menguji sensitivitas log sehingga dapat diketahui jenis log yang paling baik dalam memisahkan litologi dan fluida pada

reservoar disumur tersebut. Ada 3 jenis crossplot yang dilakukan yaitu : P-Impedance (sumbu X) dan Gamma Ray (sumbu Y), dengan menggunakan colour key resistivitas. Crossplot selanjtunya adalah S-Impedance (sumbu X) dan Gamma

Ray (sumbu Y), dan crossplot yang ketiga adalah Lambda-Rho (sumbu X), Mu-Rho (sumbu Y), dengan menggunakan colour key resistivitas.

4.3.2 Pengolahan Data Tahap 2 1. Pre-conditioning Pre-Stack Gather

Sebelum digunakan untuk tahapan selanjutnya, terlebih dahulu dilakukan pre-conditioning data seismik. Adapun tujuan dari proses ini adalah untuk

[image:55.595.135.489.524.713.2]

memperbesar S/N rasio sehingga hasilnya lebih diharapkan akan lebih optimal.

Tabel 4.4 Geometri data seismik lapangan “ANUGERAH”

Parameter Inline Xline

Number of 243 92

Start Number 1149 5167

Number Invrement 1 1

(56)

35

 Bandpass Filter

Dengan filter ini kita dapat melakukan pemilihan range frekuensi berdasarkan

batasan tertentu seperti : low cut, low pass, high cut, dan high pass. Adapun parameter bandpass filter yang dilakukan adalah 14/16/45/55.

 Super Gather

Super gather adalah proses pengumpulan trace seismik pada CDP yang

berdekatan dengan range offset tertentu sehingga seismik menjadi lebih clear.

 Trim Static

Proses ini membantu menyelesaikan masalah migrasi move-out pada data seismik

[image:56.595.126.500.474.693.2]

pre-stack. Trim static dengan menentukan optimal shift dengan cara cross-correlating untuk di aplikasikan pada trace lain dalam sebuah gather.

(57)

[image:57.595.115.507.85.338.2]

36

Gambar 4.2 Pre-Stack Gather

[image:57.595.113.511.432.695.2]

(58)

[image:58.595.114.509.85.339.2]

37

Gambar 4.4 Super Gather

[image:58.595.114.510.444.696.2]

(59)

38

2. Analisis AVO  Pick AVO

Pick AVO dilakukan dengan data input berupa data pre-stack gather yang sudah

dikenai proses pre-conditioning (trim static) untuk mengetahui respon amplitudo seismik pada interest zone (reservoar) yang ditunjukkan oleh kurva hubungan

gradient terhadap offset.

 AVO Atribute Volume

AVO atribut volume memungkinkan kita untuk melihat produk AVO seperti:

intercept, gradient, dan poisson’s ratio scaled pada volume seismik. Selain itu dilakukan juga crossplot AVO atribut dengan skala warna gradient, dibuat dengan memplot data sebaran intercept dan gradient.

4.3.3 Pengolahan Data Tahap 3

1. Incident Angle, Angle Gather dan Angle Stack

Sebelum pembuatan angle gather, terlebih dahulu dilakukan analisis sudut datang

(incident angle) pada seismik yang digunakan, dalam hal ini adalah trim static.

Proses pengecekan sudut datang ini memasukkan data time velocity table dan diperoleh sudut maksimal pada interest zone (reservoar) berkisar antara 0-16°.

Selanjutnya dilakukan pembuatan angle gather dan angle stack untuk melihat respon trace seismik terhadap pengaruh sudut datang atau offset. Dari proses ini

(60)

[image:60.595.115.509.85.362.2]

39

Gambar 4.6 Incident angle

[image:60.595.116.510.446.702.2]

(61)

[image:61.595.115.512.84.362.2]

40

Gambar 4.8 Angle Stack

4.3.4 Pengolahan Data Tahap 4 1. Picking Horizon

Dalam penelitian ini picking horizon dilakukan pada data seismik angle stack 8-16 pada batas interest zone secara inline dan juga xline.

2. Wavelet Analysis dan Well-Seicmic Tie

Wavelet analysis adalah tahap pemilihan wavelet yang paling cocok dengan

seismogram sintetik untuk melakukan well seismic tie. Proses well seismic tie

sendiri merupakan pengikatan antara data log sumur dan data seismik dengan

(62)

41

Proses pemilihan wavelet untuk well-seismic tie ini dilakukan dengan cara

coba-coba sampai ditemukan jenis wavelet yang paling cocok. Frekuensi dominan pada data seismik juga harus dipertimbangkan agar pemilihan wavelet dapat maksimal.

Frekuensi dominan pada data seismik adalah sekitar 24 Hz. Seismik yang digunakan dalam well-seismic tie adalah angle stack 8-16.

3. Inversi Seismik

 Model Awal (Initial Model)

Sebelum proses inversi, terlebih dahulu dilakukan pembuatan model awal untuk

melihat batas litologi secara umum dari nilai Acoustic Impedance (AI) dan Shear Impedance (SI) pada tiap lapisan.

 Analisis Inversi dan Proses Inversi

Analisis inversi ini memungkinkan kita untuk menentukan parameter yang akan digunakan pada proses inversi. Inversi akan maksimum jika kesesuaian antara seismogram sintetik dengan data seismik aslinya sudah cukup baik, ditunjukkan

dengan nilai error yang relatif kecil.

4. Transformasi Lambda-Mu-Rho

(63)

42

5. Slicing Map

Slicing dilakukan dengan domain waktu (time) dengan acuan horizon Bottom Z

(+10 ms) pada hasil inversi Acoustic Impedance (AI), Shear Impedance (SI),

(64)

43

[image:64.595.97.545.89.734.2]

4.4 Diagram Alir

Gambar 4.8 Diagram alir penelitian Data Sumur Log checking Log Crossplot Checkshot Data Seismik Picking Horizon Wavelet Analysis

Well Seismic Tie

3D Pre-Stack gather

Pre-conditioning -Filter Bandpass -Super gather -Trim Static

Pick AVO

Slice map AI,SI, Lambda-Rho dan Mu-Rho

AVO Atribute Volume

Analisis dan Interpretasi

Selesai

Mulai

Inversi AI dan SI Analisis Inversi Initial model AI dan SI

(65)

100

BAB VI

PENUTUP

6.1 KESIMPULAN

Dari penelitian yang sudah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

1. Dari analisis AVO pada masing-masing sumur diketahui kelas pada Mg 2, dan Mg 3 digolongkan reservoar batupasir kelas III, yang ditandai dengan nilai

amplitudo seismik dan gradient yang semakin menguat seiring bertambahnya

offset, serta mempunyai nilai impedansi yang lebih rendah daripada batuan penutupnya. Sedangkan sumur Mg 4 dan Mg 5 digolongkan reservoar

batupasir kelas I yang ditandai dengan nilai nilai amplitudo seismik dan

gradient yang semakin melemah seiring bertambahnya offset, serta mempunyai

nilai impedansi yang lebih tinggi daripada batuan penutupnya.

2. Nilai Lamda-Rho (�ρ) yang cukup tinggi padareservoar tiap sumur hasil time slice map adalah 20-30 ((Gpa)*(g/cc)), sehingga fluida hidrokarbon pengisi

reservoar diperkirakan adalah minyak, karena fluida jenis minyak mempunyai sifat yang lebih sulit untuk terkompres jika dibandingkan dengan gas.

3. Nilai Mu-Rho (µρ) pada reservoar tiap sumur untuk litologi batupasir hasil time

slice map adalah 5-12 ((Gpa)*(g/cc)), lebih tinggi daripada nilai Mu-Rho (µρ)

(66)

100

4. Dari data time slice map diperkirakan sebaran potensi batupasir minyak berarah

NE-SW.

6.2 SARAN

Adapun saran untuk penelitian selanjutnya adalah:

1. Membuat depth time structure map yang di overlay dengan masing-masing parameter sehingga sebaran daerah potensial akan lebih jelas terlihat.

(67)

1

DAFTAR PUSTAKA

Aki, K., dan Richards, P.G., 1980, Quantitative Seismology: Theory an