PENERAPAN METODE
COMMON REFLECTION
SURFACE
(CRS) PADA DATA SEISMIK LAUT 2D
DI LAUT FLORES
ITA WULANDARI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penerapan Metode Common Reflection Surface (CRS) pada Data Seismik Laut 2D di Laut Flores adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
ITA WULANDARI. Penerapan Metode Common Reflection Surface (CRS) pada Data Seismik Laut 2D di Laut Flores. Dibimbing oleh HENRY MUNANDAR MANIK dan SUBARSYAH.
Penelitian bertujuan untuk membandingkan penampang hasil pengolahan data seismik menggunakan stack konvensional dan metode Common Reflection Surface (CRS), dan membuktikan bahwa metode CRS mampu memberikan pencitraan yang lebih baik dibandingkan dengan metode stack konvensional. Penelitian menggunakan satu lintasan data seismik hasil akusisi Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan (P3GL) pada Juni 2012 di Laut Flores. Penelitian mengolah data seismik mulai dari input data sampai stack, kemudian dilanjutkan dengan metode CRS. Metode CRS menggunakan beberapa penyesuaian pada aperture. Penampang yang optimal menggunakan dip aperture 300 m dan stack aperture 100 m. Hasil menunjukkan penampang data seismik menggunakan metode CRS mampu memberikan pencitraan yang lebih baik dibandingkan dengan metode stack konvensional. Metode CRS dapat meningkatkan kualitas penampang karena reflektor yang terlihat jelas dan kontinu. Kata kunci: Common Reflection Surface, laut, reflektor, seismik, stacking
ABSTRACT
ITA WULANDARI. Application of Common Reflection Surface (CRS) Methods for 2D Marine Seismic Data in the Flores Sea. Supervised by HENRY MUNANDAR MANIK and SUBARSYAH.
The aim of the research is to compare the results of seismic data processing using conventional stack and Common Reflection Surface (CRS) methods, also proves that the CRS method capable for providing better imaging than conventional stack method. Seismic data on June 2012 in Flores Sea from Marine Geological Institute (MGI) is used in this research. Processing start from input data to stack, then using CRS method. The CRS method used some adjustment on aperture. The optimal visualization used dip aperture 300 m and stack aperture 100 m. Results show the seismic data using the CRS provide better imaging than conventional stack method. CRS method can improve the quality of the stack result because the reflector more visible and continuous.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
PENERAPAN METODE
COMMON REFLECTION
SURFACE
(CRS) PADA DATA SEISMIK LAUT 2D
DI LAUT FLORES
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2015 ini ialah akustik, dengan judul Penerapan Metode Common Reflection Surface (CRS) pada Data Seismik Laut 2D di Laut Flores.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Henry M. Manik, S.Pi., M.T., Ph.D. dan Bapak Subarsyah S.Si, M.T. selaku pembimbing. Selain itu, terima kasih penulis sampaikan kepada Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan atas data survey yang digunakan dalam penelitian ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada keluarga dan teman-teman atas segala doa dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL iv
DAFTAR GAMBAR iv
DAFTAR LAMPIRAN v
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 1
METODE 2
Waktu dan Lokasi Penelitian 2
Bahan 2
Alat 2
Prosedur Pengolahan Data 3
HASIL DAN PEMBAHASAN 13
Data Seismik 13
Preprocessing 14
Velocity Analysis 16
Perbandingan Konvensional Stack dan CRS Stack 17
SIMPULAN DAN SARAN 25
Simpulan 25
Saran 25
DAFTAR PUSTAKA 25
LAMPIRAN 27
DAFTAR TABEL
1 Parameter lapangan data seismik untuk proses pengolahan dalam
geomery 5
DAFTAR GAMBAR
1 Lokasi Akusisi Data Seismik ( ) 2
2 Alur pengolahan data dengan ProMAX 3
3 Spesifikasi parameter dalam SEG-D Input dalam proses input data 4 4 Proses pemilihan batas untuk Autocorrelation dengan (A) sinyal yang
dihasilkan dari kolom air, (B) dan (C) sinyal yang dihasilkan dari bidang
reflektor 6
5 Penggunaan batas atas dan batas bawah yang akan digunakan dalam proses Deconvolution dengan (A) sinyal yang dihasilkan akibat derau, (B) sinyal yang dihasilkan kolom air, (C) sinyal yang dihasilkan pada dasar perairan, dan (D) sinyal yang terdeteksi sebagai multiple 6 6 Spesifikasi filter bandpass dengan Ormsby bandpass 8
7 Spesifikasi True Amplitude Recovery 8
8 Tampilan hasil Autocorrelation 8
9 Spesifikasi Predictive Deconvolution 8
10 Spesifikasi Velocity Analysis 9
11 Ilustrasi NMO untuk satu reflektor horizontal 9
12 Spesifikasi Normal Moveout Correction 10
13 Spesifikasi CDP/ Ensemble Stack 10
14 Atribut CRS 10
15 Spesifikasi 2D CRS ZO Search 11
16 Spesifikasi 2D CRS Precompute 12
17 Spesifikasi 2D CRS Stack 13
18 Tampilan raw data seismik yang akan diolah. Bagian (A) hasil refleksi gelombang seismik dengan permukaan air laut, bagian (B) hasil refleksi gelombang seismik dengan dasar laut, dan bagian (C) multiple (noise pada
hasil perekaman seismik). 14
19 Tampilan data geometry yang di-stack 14
20 Tampilan data seismik hasil analisis spektral sebelum di filter bandpass dengan (A) domain waktu, (B) spektrum amplitudo, (C) domain fasa, (D)
domain F-X 15
21 Tampilan data seismik hasil analisis spektral setelah di filter bandpass dengan (A) domain waktu, (B) spektrum amplitudo, (C) domain fasa, (D)
domain F-X 15
22 Perbandingan nilai parameter test pada True Amplitude Recovery 16
23 Hasil CRS stack 16
24 Picking Velocity untuk stack konvensional 17
25 Picking Velocity untuk stack CRS 17
27 Hasil stack data CRS dengan Stack Aperture 50 m (a), dan dengan Stack
Aperture 100 m (b) 20
28 Hasil stack konvensional 21
29 Hasil CRS stack 22
30 Daerah yang dianalisa pada penampang seismik. Penampang dibagi dan difokuskan dalam tiga bagian yaitu bagian I, bagian II dan bagian III.
Garis ( ) merupakan pemisah antar bagian. 23
31 Perbandingan stack konvensional (A) dan stack CRS (B) pada bagian I. Reflektor semakin jelas terlihat dalam kotak biru( ) 23 32 Perbandingan stack konvensional (A) dan stack CRS (B) pada bagian II.
Reflektor semakin jelas terlihat dalam kotak biru ( ) 24 33 Perbandingan stack konvensional (A) dan stack CRS (B) pada bagian III.
Reflektor semakin jelas terlihat dalam kotak biru ( ) 24
DAFTAR LAMPIRAN
1 Kapal Riset Geomarin III 27
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kegiatan eksplorasi bawah laut erat kaitannya dengan pemetaan struktur bawah laut. Metode seismik menjadi bagian dalam metode pemetaan struktur bawah laut dengan teknologi akustik. Metode ini memanfaatkan perambatan, pemantulan, dan pembiasan gelombang suara.
Tahapan dalam metode seismik salah satunya yaitu pengolahan data. Melalui pengolahan data seismik dihasilkan gambaran struktur bawah permukaan bumi. Proses ini melakukan perbaikan kualitas data dengan meningkatkan resolusi temporal, meningkatkan kualitas signal to noise ratio (SNR) dan meningkatkan resolusi lateral (Yilmaz, 2001; Liu 2011). Adanya teknologi komputasi yang semakin berkembang memungkinkan untuk dihasilkan penampang data seismik yang akurat dan resolusi lebih baik.
Berbagai penelitian mengenai pengolahan data seismik untuk meningkatkan kualitas data seperti penerapan bandpass filter dan automatic gain control (AGC) pada data seismik laut (2D) di Laut Flores (Adi, 2014), pengukuran kecepatan gelombang seismik laut 2D menggunakan prestack time migration dengan Metode Kirchhoff (Reza, 2013), dan lainnya. Hal ini membuktikan bahwa penelitian mengenai pengolahan data seismik sangat bermanfaat dalam keberlanjutan informasi dalam bidang ilmu hidroakustik.
Pengolahan data seismik memiliki beberapa tahapan, salah satu tahapan utama yaitu stack. Tujuannya yaitu meningkatkan kualitas SNR. Penelitian ini menggunakan dua metode stack yaitu konvensional dan CRS. Kedua metode ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Metode konvensional stack tidak memakai data keseluruhan /multicoverage, metode ini hanya menggunakan beberapa data seismik tertentu dalam proses stacking (Hertweck et al., 2004). Konvensional stack rawan terjadi kesalahan karena penentuan model kecepatan makro dilakukan secara manual (Majana et al., 2004). Metode Common Reflection Surface (CRS) stack menjadi solusi alternatif bagi konvensional stack karena mampu meningkatkan kualitas penampang seismik sehingga memudahkan dalam identifikasi batas lapisan dan menampilkan gambaran semirip mungkin dengan keadaan sebenarnya.
Metode CRS stack menggunakan data seismik keseluruhan dalam kondisi zero offset (Garabito et al., 2012). Selain itu metode ini tidak menggantungkan model kecepatan secara makro namun kecepatan diestimasi melalui pendekatan geometri dengan mensubtitusikan atribut sudut antara sinar dan garis normal (α), radius kelengkungan gelombang Normal Incident Point (RNIP) dan radius
kelengkungan gelombang normal (RN) pada CDP (Tygel et al. 1997; Hertwerck et
al., 2004; Garabito et al., 2012).
Penelitian ini melakukan pengolahan data dengan dua metode yaitu konvensional stack dengan CRS stack. Hasil stack akan dibandingkan untuk melihat kelebihan dan kekurangan dari masing-masing metode.
Tujuan Penelitian
2
membuktikan bahwa metode CRS mampu memberikan pencitraan yang lebih baik dibandingkan dengan metode stack konvensional.
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan Februari hingga Maret 2015. Lokasi objek penelitian berada di Laut Flores. Akusisi data seismik dilakukan oleh P3GL pada Juni 2012 dalam rangka pemetaan geologi bawah laut di sekitar Laut Flores. Penelitian ini menggunakan satu lintasan yaitu lintasan 15 (WTAR-15.1) yang ditunjukkan pada Gambar 1. Pengolahan data dilakukan di Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Bandung, Jawa Barat.
Bahan
Bahan penelitian ini adalah data hasil akusisi dalam bentuk soft file yang dilakukan oleh P3GL Bandung pada bulan Juni 2012. Data yang digunakan dalam penelitian beresktensi SEG-D dengan satu lintasan yaitu lintasan 15.1.
Alat
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah seperangkat komputer dengan sistem operasi Linux yang memiliki perangkat lunak ProMAX 2D Versi
3 5000.0.0.0 ©Landmark Graphics Corporation 1989-2008. All Rights Reserveduntuk pengolahan data seismik laut. Pembuatan peta akusisi dilakukan dengan perangkat lunak ArcMAP 10 Copyright © 2010.All Rights Reserved.
Prosedur Pengolahan Data
Proses pengolahan data dilakukan dalam beberapa tahapan pada ProMAX. Data yang telah diolah akan menghasilkan gambaran reflektor bawah laut dalam dua dimensi. Tahapan pengolahan data ditunjukkan pada Gambar 2.
Proses pengolahan data dimulai dengan memasukkan data ke dalam ProMAX melalui proses input data. Kemudian dilanjutkan dengan mencocokan data seismik dengan parameter lapang dalam proses geometry. Setelah itu, proses menentukan batas-batas untuk memfokuskan pengolahan data seismik dilakukan dalam proses editing. Selanjutnya data seismik difilter agar mendapatkan data yang baik dalam preprocessing. Selanjutnya pemilihan kecepatan dalam Velocity Analysis. Data seismik dilakukan koreksi waktu tempuh akibat pengaruh jarak antara sumber dan penerima gelombang seismik pada Normal Moveout Correction. Lalu dilakukan penggabungan beberapa trace yang memiliki CDP yang sama dalam stack. Proses selajutnya yaitu metode CRS diawali dengan pemilihan dip aperture yang sesuai dalam proses 2D CRS ZO Search. Proses selanjutnya yaitu penentuan kecepatan dengan pemilihan spektrum kecepatan suara yang sesuai pada 2D CRS Precompute. Setelah pemilihan dip dan kecepatan suara yang sesuai proses selanjutnya yaitu 2D CRS Stack.
Input Data
Tujuan input data yaitu untuk menggabungkan data agar dapat diproses. Pengolahan data dimulai dengan memasukkan data ke ProMAX. Data digital yang
4
dimasukkan memiliki ekstensi berupa SEG-D. Format perekaman data yaitu demultiplexed, artinya data tersusun berdasarkan urutan trace seismik. Penyusunan data berdasarkan urutan trace lebih mudah karena data tersusun berdasarkan penerima atau kanal. Tipe secrel (alat penerima gelombang seismik) yang digunakan yaitu 408XL untuk akusisi data di laut. Proses SEG-D input ditunjukkan dalam Gambar 3 yang menerangkan mengenai spesifikasi SEG-D Input dalam pengolahan data dengan ProMAX.
Geometry
Tujuan dari proses geometri yaitu untuk menambahkan data parameter lapang ke dalam data seismik. Proses ini perlu dilakukan untuk mencocokkan parameter lapang dengan data seismik. Beberapa parameter lapang dalam proses geometri ditunjukkan dalam Tabel 1. Pada ProMAX menu yang digunakan yaitu 2D Marine Geometry Spreadsheet.
Parameter Shoot Interval menunjukkan jarak antar stasiun tembakan dalam satuan meter. Parameter Group Interval menunjukkan jarak antar stasiun penerima pada streamer dalam satuan meter. Parameter Near Channel menunjukkan nomor kanal yang terdekat dari kapal. Parameter Far Channel menunjukkan nomor kanal yang terjauh dari kapal. Parameter Interval Channel menunjukkan spasi antar kanal. Parameter Near/Minimum Offset menunjukkan jarak antara sumber hingga ke channel pertama dalam satuan meter. Parameter Nominal Source Depth menunjukkan kedalaman sumber (Gun) dibawah permukaan laut dalam satuan meter. Parameter Nominal Receiver Depth menunjukkan kedalaman penerima (Streamer) dibawah permukaan laut dalam satuan meter. Parameter Distance between CDP menunjukkan titik tengah dalam resolusi spasial dalam satuan meter. Parameter Number of shots menunjukkan banyaknya tembakan yang dilakukan oleh sumber. Parameter Sail Line Azimuth menunjukkan sudut antara tembakan pertama koordinat x dan y.
5
Editing
Tujuan dari proses editing yaitu menentukan batas-batas yang digunakan dalam proses autocorrelation dan deconvolution. Proses autocorrelation dan deconvolution termasuk dalam tahap preprocessing. Tahap editing dilakukan penentuan batas atas untuk proses autocorrelation dan batas atas-bawah untuk proses deconvolution. Pemilihan batas dilakukan untuk memfokuskan pengolahan data seismik.
Proses editing yang dilakukan yaitu memilih batasan-batasan untuk pengolahan selanjutnya yaitu Autocorrelation dan Deconvolution. Proses pemilihan batas dilakukan dalam menu Pick Miscellaneous Time Gates. Setelah itu mulai pemilihan batas pada tiap-tiap ensemble trace. Gambar 4 menunjukkan penampang data seismik dalam pemilihan batas untuk proses Autocorrelation.
Pada Gambar 4 garis warna merah menunjukkan bagian yang telah di-pick dan garis warna hijau menunjukkan pola yang dihasilkan dari hasil pick sebelumnya. Proses pick mengikuti pola ensemble trace di tiap-tiap FFID. Selanjutnya untuk proses pemilihan batas untuk Deconvolution terdiri dari dua yaitu batas atas dan batas bawah. Proses yang digunakan hampir sama dengan proses Autocorrelation, yaitu dengan menu Pick Miscellaneous Time Gates namun yang membedakan yaitu dengan menambah layer dengan cara memilih New Layer pada bagian pick yang telah dibuat sebelumnya. Layer kedua ditempatkan pada bagian sebelum pantulan kedua. Selanjutnnya Gambar 5 menunjukkan penampang data seismik dalam pemilihan batas untuk proses Deconvolution.
Preprocessing
Beberapa tahapan dalam preprocessing yaitu Bandpass Filter, True Amplitude Recovery, Autocorrelation dan Deconvolution. Proses Bandpass Filter yaitu menerapkan filter pada frekuensi tertentu untuk mengurangi noise. Untuk mengetahui frekuensi yang tepat, dilakukan proses Interactive Spectral Analysis. Bandpass filter dilakukan type Ormsby bandpass, yaitu filter yang
Tabel 1. Parameter lapangan data seismik untuk proses pengolahan dalam geomery
Nominal Receiver Depth 7 m
Distance between CDP 6.25 m
Number of shots 2544
6
Gambar 4. Proses pemilihan batas untuk Autocorrelation dengan (A) sinyal yang dihasilkan dari kolom air, (B) dan (C) sinyal yang dihasilkan dari bidang reflektor
7 menggunakan empat frekuensi. Proses filter bandpass ditunjukkan dalam Gambar 6 yang menerangkan mengenai spesifikasi BandpassFilter dalam pengolahan data dengan ProMAX.
Proses True Amplitude Recovery dilakukan untuk mengkompensasi pelemahan, penurunan energi dalam satuan luas (spherical divergence) dan efek lainnya dengan menyesuaikan amplitudo data. Tujuannya untuk memperoleh amplitudo gelombang seismik yang seharusnya. Proses True Amplitude Recovery ditunjukkan dalam Gambar 7 yang menerangkan mengenai spesifikasi True Amplitude Recovery dalam pengolahan data dengan ProMAX.
Proses Autocorrelation dalam preprocessing yaitu menghitung autokorelasi pada input batas traces yang telah ditentukan. Proses ini berfungsi dalam identifikasi multiple atau sinyal berulang secara teratur dan merancang filter dekonvolusi untuk melemahkan multiple. Berikut ini Gambar 8 menunjukkan penampang data seismik dalam pemilihan batas untuk proses Autocorrelation. Berdasarkan gambar diketahui nilai decon operator length yaitu 120.
Secara sederhana, hasil rekaman sesimik adalah bagian dari konvolusi antara wavelet seismik dan reflektifitas bumi. Proses Deconvolution yaitu proses untuk menghilangkan wavelet seismik sehingga yang seakan-akan yang terlihat yaitu estimasi dari reflektifitas lapisan bumi. Selain itu, proses ini berfungsi dalam meningkatkan resolusi vertikal dengan cara mengompres wavelet seismik agar wavelet seismik yang terekam menjadi tajam dan tinggi. Tujuan dari proses dekonvolusi yaitu memulihkan frekuensi tinggi, melemahkan multiple, menyamakan amplitudo, dan menghasilkan wavelet fase-nol. Tipe dekonvolusi yang dilakukan yaitu Predictive Deconvolution. Proses Predictive Deconvolution ditunjukkan dalam Gambar 9 yang menerangkan mengenai spesifikasi Predictive Deconvolution dalam pengolahan data dengan ProMAX.
Prinsip dari Predictive Deconvolution yaitu waktu kedatangan dari refleksi pertama digunakan untuk memprediksi waktu kedatangan dari multiple yang akan dihilangkan. Fungsi proses autocorrelation yaitu untuk menentukan operator dekonvolusi. Sedangkan operator prediction distance berfungsi dalam memprediksi error filter.
Velocity Analysis
8
Gambar 6. Spesifikasi filter bandpass dengan Ormsby bandpass
Gambar 7. Spesifikasi True Amplitude Recovery
Gambar 8. Tampilan hasil Autocorrelation
9
NMO correction
Normal Moveout Correction yaitu koreksi waktu tempuh akibat pengaruh jarak antara sumber dan penerima gelombang seismik. Persamaan waktu tempuh sebagai fungsi offset sebagai berikut :
��2 = �02+�
x = titik tengah antara sumber dan penerima v = kecepatan suara dalam medium
Perbedaan waktu tempuh antara tx dan t0 dinamakan ΔtNMO. Persamaan (1) meruapakan persamaan hiperbolik NMO. Pada reflektor horizontal, persamaan waktu tempuh NMO dapat dilihat ilustrasinya dalam Gambar 11. Waktu tempuh t bergerak dari sumber S menuju penerima G. Titik tengah antara sumber dan penerima yaitu M, sedangkan jarak antara sumber dan penerima yaitu x. Titik pada reflektor yang dilalui oleh t yaitu D.
Proses koreksi NMO ditunjukkan dalam Gambar 12 yang menerangkan mengenai spesifikasi koreksi NMO dalam pengolahan data dengan ProMAX. Koreksi NMO membutuhkan parameter tabel kecepatan yang dihasilkan dari proses Velocity Analysis.
Gambar 10. Spesifikasi Velocity Analysis
10
Konvensional Stack
Stacking yaitu penggabungan beberapa trace dalam satu titik pantul atau CDP yang sama. Tujuannya yaitu mempertinggi SNR karena sinyal yang kohern akan saling memperkuat dan yang tidak kohern akan saling menghilangkan. Proses stacking konvensional yang dilakukan pada penelitian ini dilakukan setelah data dikoreksi NMO. Proses stack ditunjukkan dalam Gambar 13 yang menerangkan mengenai spesifikasi CDP/ Ensemble Stack dalam pengolahan data dengan ProMAX.
Input trace tersusun berdasarkan CDP. Metode penjumlahan trace yaitu mean artinya penjumlahan trace diurutkan berdasarkan nomor sampel.
Metode Common Reflection Surface (CRS)
Metode Common Reflection Surface merupakan metode yang di-kembangkan pada akhir 1990-an oleh Muller, Jager dan Hocht. Parameter stacking CRS didasarkan pada penjalaran gelombang Normal Incidence Point (NIP) dan gelombang Normal (N). Penjalaran gelombang dalam metode CRS ditunjukkan dalam Gambar 14 yang menerangkan mengenai atribut dalam metode CRS.
Gambar 12. Spesifikasi Normal Moveout Correction
Gambar 13. Spesifikasi CDP/ Ensemble Stack
Gambar 14. Atribut CRS Sumber : Mann et al.(1999)
11 Pada Gambar 14 terdapat beberapa parameter yaitu RN, RNIP dan α. Parameter
RN merupakan jari-jari gelombang yang dihasilkan oleh sumber berupa segmen
reflektor (exploding reflector). Parameter RN memberi informasi bentuk
ke-lengkungan reflektor. Parameter RNIP yaitu jari-jari gelombang normal incidence
point merupakan jari-jari dari gelombang yang dibangkitkan oleh sumber berupa titik pada suatu titik disekitar reflektor yang akan membangkitkan gelombang yang merambat ke permukaan. Parameter α yaitu emergence angle merupakan sudut datang sinyal seismik yang dipantulkan yang dihitung dari sumbu vertikal. Parameter αmenentukan kemiringan reflektor. Persamaan waktu tempuh pada CRS ditunjukkan dalam persamaan (2)
h = half-offset antara sumber dan penerima v0 = kecepatan dekat pemukaan
t = waktu tempuhsuara dekat permukaan
α = atribut sudut antara sinar dan garis normal RN = radius kelengkungan gelombang normal
RNIP = radius kelengkungan gelombang normal incident point
2D CRS ZO Search
Proses 2D CRS ZO Search dilakukan untuk memperoleh dips refleksi dalam data penampang zero-offset yang telah diproses stack. Dip ini berupa α dan RN yang berasal dari muka gelombang zero-offset. Proses 2D CRS ZO Search ditunjukkan dalam Gambar 15 yang menerangkan mengenai spesifikasi 2D CRS ZO Search dalam pengolahan data dengan ProMAX.
Parameter yang ditentukan dalam 2D CRS ZO Search yaitu dip aperture, waktu tempuh dan kecepatan permukaan. Parameter aperture dip diperlukan uji parameter agar mendapatkan dip yang sesuai. Parameter ini digunakan untuk mencari besarnya kemiringan reflektor yang dibatasi oleh radius zona Fresnel. Semakin tinggi nilai Dip Search Aperture membutuhkan proses yang lebih lama. Parameter CDP search spacing berfungsi dalam menentukan banyaknya spasi yang digunakan dalam tiap titik CDP pada operator CRS search secara horizontal.
12
Parameter Time search spacing merupakan banyaknya spasi waktu untuk menentukan lokasi analisis CRS search secara vertikal. Parameter V0 (to limit
maximum dip) yaitu kecepatan awal untuk mendapatkan nilai kemiringan (dip) maksimum. Parameter Maximum search dip yaitu maksimum kelengkungan dari bentuk reflektor terhadap besar sudut kemiringan.
Penelitian ini melakukan pengujian nilai Parameter Dip Search Aperture pada beberapa tingkat diantaranya 300 m, 600 m, dan 900 m. Penentuan nilai aperture disesuaikan dengan kemiringan reflektor pada data seismik. Penampang dengan tingkat kemiringan tersebut ditunjukkan pada Gambar 25.
Penampang dengan Dip Aperture 300 m memiliki penggambaran terbaik karena cukup baik dalam menggambarkan reflektor dari Dip Aperture 600 m dan 900 m. Pada Dip Aperture 600m dan 900m reflektor terlihat jelas namun terdapat bintik putih karena hasil pemilihan aperture yang kurang maksimal.
2D CRS Precompute
Tahapan metode CRS selanjutnya yaitu 2D CRS Precompute. Proses ini dilakukan untuk inisialisasi sebelum proses velocity Analysis yang dilakukan dalam tahapan CRS. Tahapan 2D CRS Precompute dilakukan sebagai subtitusi proses Velocity Analysis Precompute. Proses Precompute yang dilakukan yaitu memasukkan parameter semblance, gather yang digunakan dalam tampilan saat proses velocity analysis. Proses 2D CRS Precompute ditunjukkan dalam Gambar 16 yang menerangkan mengenai spesifikasi 2D CRS Precompute dalam pengolahan data dengan ProMAX.
2D CRS Stack
CRS Stack dilakukan untuk membangun ZO stack atau gather dengan peningkatan SNR menggunakan kemiringan (dips) dan kecepatan suara. Sebagai perbandingan stack konvensional, dilakukan CRS Stack. Proses 2D CRS Stack ditunjukkan dalam Gambar 17 yang menerangkan mengenai spesifikasi 2D CRS Stack dalam pengolahan data dengan ProMAX.
13
Parameter stack aperture dalam tahap ini berperan dalam menentukan besarnya radius data yang akan di stack dengan titik reflektor yang tepat dalam domain CDP yang berpengaruh pada resolusi reflektor. Aperture yang terlalu kecil menghasilkan penampang yang tidak optimal, sedangkan nilai aperture yang terlalu besar akan mempengaruhi kualitas sinyal, sehingga penampang yang dihasilkan terlalu halus. Jika nilai aperture bernilai nol akan menyebabkan data seperti stack konvensional. Penelitian ini melakukan pengujian nilai aperture pada 50 m dan 100 m. Penampang perbandingan Stack Aperture ditunjukkan pada Gambar 26.
Penampang dengan Stack Aperture 100 m memiliki penggambaran terbaik karena lebih baik dalam menggambarkan reflektor dari Stack Aperture 50 m. Pada stack aperture 100 m, penampang yang dihasilkan lebih halus dan reflektor terlihat lebih jelas. Pada stack aperture 50 m, penampang yang dihasilkan memiliki noise yang lebih banyak, sehingga gambar yang dihasilkan kurang baik.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data Seismik
Proses awal pengolahan data seismik diawali dengan memasukkan data seismik digital ke dalam ProMAX. Gambar 18 menunjukan tampilan ensemble trace dari raw data yang akan diolah. Sumbu mendatar dalam Gambar 18 menunjukkan domain waktu dalam mili detik dan sumbu menegak menunjukkan kanal. Wavelet seismik tersusun berdasarkan FFID. Tampilan wavelet menunjukkan kanal 1-48. Panjang perekaman gelombang yaitu 12000 ms. Pada panjang perekaman gelombang kurang dari 1000 ms menunjukkan derau akibat interaksi gelombang seismik dengan permukaan air. Gelombang seismik dengan refleksi bumi ditunjukkan pada 5000 ms. Nilai ini juga menunjukkan dasar laut berada pada kedalaman tersebut. Hasil data geometry yang di stack ditunjukkan pada Gambar 19.
Pada rekaman seimik menunjukkan adanya derau (noise). Derau merupakan gangguan pada data seismik yang menyebabkan adanya energi yang tidak diinginkan seperti ground roll, gelombang permukaan, multiple, pengaruh cuaca dan aktivitas manusia. Derau berupa ground roll memiliki karakteristik yaitu memiliki frekuensi rendah dan amplitudo tinggi. Untuk meminimalisasi derau dalam pengolahan data dilakukan proses filter dan stack.
14
Preprocessing
Beberapa tahapan dalam preprocessing yaitu Bandpass Filter, True Amplitude Recovery, Autocorrelation dan Deconvolution. Tahapan awal dalam preprocessing yaitu bandpass filter. Proses bandpass dilakukan untuk mengurangi noise. Untuk mendapatkan nilai frekuensi yang tepat dalam bandpass filter, dilakukan proses interactive spectral analysis. Efek dari bandpass filter akan dibandingkan tampilan sebelum dan sesudah. Tampilan data seismik sebelum di bandpass filter ada pada Gambar 20.
Terdapat empat bagian dalam Gambar 21 yang menunjukkan nilai spektral dalam tampilan interactive spectral analysis yaitu visualisasi terhadap hubungan FFID dengan waktu yang ditunjukkan pada bagian kiri atas (A) yaitu domain waktu. Hasil visualisasi kedua yaitu hubungan antara frekuensi dengan nilai intensitas dB yang ditunjukkan pada bagian kanan atas (B) yaitu spektrum amplitudo. Tampilan ini digunakan untuk mengetahui frekuensi filter yang sesuai pada proses bandpass Gambar 18. Tampilan raw data seismik yang akan diolah. Bagian (A) hasil
refleksi gelombang seismik dengan permukaan air laut, bagian (B) hasil refleksi gelombang seismik dengan dasar laut, dan bagian (C) multiple (noise pada hasil perekaman seismik).
Gambar 19. Tampilan data geometry yang di-stack
A
B
15 filter. Hasil visuaisasi ketiga yaitu hubungan antara FFID dengan frekuensi yang ditunjukkan bagian kiri bawah (C) yaitu domain fasa. Hasil visualisasi keempat yaitu hubungan antara frekuensi dengan fase gelombang seismik (D) yaitu domain F-X.
Berdasarkan Gambar 20 dan 21 dapat dilihat perubahan nilai spektral. Pada bagian spektrum amplitudo yaitu nilai spektral yang menghubungkan nilai frekuensi dan intensitas dB dapat dilihat terjadi peningkatan nilai intensitas. Perubahan juga terjadi pada tampilan domain waktu, yaitu lebih menunjukkan bagian batas reflektor pada kedalaman 5000 ms.
Menurut Yilmaz (2001) bandpass filter digunakan untuk melemahkan random noise. Namun proses yang lebih kuat untuk melemahan efek random noise yaitu stack. Efek random noise dihasilkan oleh beberapa faktor diantaranya gelombang laut, angin dan sebagainya.
Gambar 20. Tampilan data seismik hasil analisis spektral sebelum di filter bandpass dengan (A) domain waktu, (B) spektrum amplitudo, (C) domain fasa, (D) domain F-X
16
Tahap selanjutnya yaitu True Amplitude Recovery. Tahap ini bertujuan untuk memperoleh amplitudo gelombang seismik yang seharusnya dengan mengkompensasi efek pelemahan dan penuruanan energi dalam satuan luas. Selain itu dilakukan parameter test untuk mendapatkan nilai True Amplitude Recovery yang sesuai. Parameter nilai intensitas yang digunakan sebagai pembanding yaitu -2, -1, 0, 1, 2, dan 3 dB/s. Berikut ini Gambar 22 menunjukkan tampilan parameter test.
Nilai pembanding seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 22 menunjukkan pengaruh yang didapatkan pada masing-masing reflektor. Dapat terlihat dalam gambar yaitu dengan pemilihan nilai koreksi yang tepat reflektor dapat terlihat semakin jelas.
Tahap selanjutnya yaitu Autocorrelation yang berfungsi untuk menentukan decon operator length dalam proses Deconvolution. Menurut Yilmaz (2001) nilai deconvolution operator adalah invers dari fase minimum wavelet yang ekuivalen dengan input wavelet. Hal ini sesuai dengan fungsi dekonvolusi yaitu menghilangkan wavelet seismik, sehingga memunculkan reflektifitas lapisan bumi.
Velocity Analysis
Hasil visualisasi data seismik sangat dipengaruhi oleh kecepatan gelombang seismik. Untuk mendapatkan kecepatan yang sesuai dibutuhkan proses velocity analysis. Metode yang digunakan dalam pemilihan kecepatan yaitu metode semblance velocity. Metode ini menggunakan nilai semblance yang merupakan normalisasi dari perbandingan antara total energi setelah di-stack dengan total energy yang belum di-stack. Pada Gambar 23 dan 24 merupakan proses picking velocity pada metode konvensional dan CRS. Pada gambar dapat diamati semblance
17 velocity memiliki beberapa bagian diantaranya sinyal reflektor yang memiliki warna merah. Kecepatan gelombang seismik di-pick pada bagian ini menghasilkanaVRMS.
Terdapat perbedaan pada nilai semblance antara metode konvensional dan metode CRS seperti ditunjukkan dalam Gambar 23 dan 24. Pada metode CRS sinyal reflektor terlihat lebih bersih dari adanya noise, sehingga proses picking kecepatan lebih mudah dan nilai VRMS yang dihasilkan lebih optimal.
Perbandingan Konvensional Stack dan CRS Stack
Proses stack bertujuan untuk menghasilkan visualisasi data seismik. Tahap stack melakukan penjumlahan trace pada data seismik untuk menghasilkan penampang data seismik. Proses ini dilakukan setelah data seismik di koreksi Normal Moveout. Koreksi ini berfungsi untuk menghilangkan pengaruh offset dengan bantuan fungsi kecepatan. Fungsi kecepatan dihasilkan dari proses Velocity Annalysis. Visualisasi stack konvensional ditunjukkan pada Gambar 27.
Gambar 24. Picking Velocity untuk stack konvensional
18
Proses stack data NMO menghasilkan penampang seismik. Sumbu x menunjukkan CDP dan sumbu y menunjukkan waktu. Tujuan proses stack yaitu meningkatkan nilai SNR. Data stack konvensional menunjukkan reflektor yang kurang maksimal karena saat komputasi stack hanya mengandalkan CDP gather. CDP gather yaitu refleksi seismik yang berasal dari beberapa titik tembak dan penerima yang dipantulkan pada satu titik pantul yang sama. Selanjutnya pada Gambar 28 menunjukkan penampang hasil CRS stack.
Dari hasil stack konvensional dan CRS stack terlihat beberapa perubahan seperti kemenerusan reflektor yang ditunjukkan pada CDP 1181, 5311 dan 9411. Kemenerusan reflektor ditunjukan dalam Gambar 31, Gambar 32 dan Gambar 33. Menurut Asrori (2015) dan Yudiana (2014), penampang stack metode CRS menunjukkan kemenerusan reflektor yang lebih baik ketika dibandingkan dengan hasil stack metode konvensional. Hal ini sesuai dengan hasil yang diperoleh dan ditunjukkan dalam Gambar 27 dan 28. Kemenerusan reflektor pada metode CRS dapat disebabkan oleh penggunaan data multicoverage/keseluruhan pada saat penjumlahan seismik wavelet, sehingga mampu menghasilkan penampang reflektor yang lebih jelas dari stack konvensional (Mann et al.1999). Penampang hasil stack CRS menunjukkan noise yang lebih sedikit dari stack konvensional (Garabito 2012). Hal ini memudahkan proses interpretasi penampang seismik.
19
20
21
Ga
mbar
28. H
asil
stack
k
onve
nsion
22
Ga
mbar
29. H
asil
C
R
S
st
23
Gambar 30. Daerah yang dianalisa pada penampang seismik. Penampang dibagi dan difokuskan dalam tiga bagian yaitu bagian I, bagian II dan bagian III. Garis ( ) merupakan pemisah antar bagian.
Gambar 31. Perbandingan stack konvensional (A) dan stack CRS (B) pada bagian I. Reflektor semakin jelas terlihat dalam kotak
biru( )
I II III
A
B
24
Gambar 32. Perbandingan stack konvensional (A) dan stack CRS (B) pada bagian II. Reflektor semakin jelas terlihat dalam kotak biru ( )
Gambar 33. Perbandingan stack konvensional (A) dan stack CRS (B) pada bagian III. Reflektor semakin jelas terlihat dalam kotak biru
( )
A
B
A
25
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Penampang hasil pengolahan data seismik menggunakan metode CRS mampu memberikan pencitraan yang lebih baik dibandingkan dengan metode stack konvensional. Metode CRS dapat meningkatkan kualitas penampang karena reflektor yang terlihat jelas dan kontinu.
Saran
Penggunaan metode CRS membutuhkan pemilihan nilai aperture untuk mendapatkan titik reflektor yang tepat. Selain itu, pemilihan kecepatan suara yang tepat dapat meningkatkan kualitas data.
DAFTAR PUSTAKA
Adi Ahmad Azhar Wasito. 2014. Penerapan Bandpass Filter dan Automatic Gain Control (AGC) pada Data Seismik Laut (2D) di Laut Flores [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Asrori ADH, Santosa BJ. 2015. Migrasi Domain Kedalaman Menggunakan Model Kecepatan Interval dari Atribut Common Reflection Surface Studi Kasus pada Data Seismik Laut 2D. Jurnal Sains dan Seni ITS 4(1):32-37.
Garabito G, Stoffa P, Lucena LS, Cruz JCR. 2012. Part I CRS stack: Global optimization of the 2D CRS. Journal of Applied Geophysics. (85): 92-101. doi:10.1016/j.jappgeo.2012.07.005.
Garabito G, Stoffa P, Ferreira CAS, Cruz JCR. 2012. Part II CRSbeam PSDM: Kirchhoff-beam prestack depth migration using the 2D CRS stacking operator. JournaliofiAppliediGeophysics.i(85):102..110.idoi:10.1016/j.jappgeo.2012.07. 004.
Hertwerck T, Jäger C, Mann J, Duveneck E, Heilmann Z. 2004. A Seismik Reflection Imaging Workflow based on the Common Reflection Surface (CRS) Stack: Theoretical Background and Case Study. Geophysical Institute University of Karlsruhe Germany.
Liu G, Xiao M. 2011. 2D Common-reflection-surface stacking workflow in seismic data processing. Di dalam: Communication Software and Networks IEEE International Conference on Communication Software and Networks (ICCSN) 3RD; 2011 Mei 27-29; Xi’an, China. [Tempat terbit tidak diketahui]: IEEE. hlm 312-315.
Mann J, Jäger R, Müller T, Höcht G, Hübral P. 1999. Common Reflection Surface Stack A Real Data Example. Journal of Applied Geophysics. (42): 301-318. Majana F, Mascarenhas W, Tygel M, Santos LT. 2003. Refinment Step For
Parameter Estimation in CRS Method. Brazilian Journal of Geophysics. 21 (3):275-287.
26
Reza Stefany. 2013. Pengukuran Kecepatan Gelombang Seismik Laut 2D Menggunakan Prestack Time Migration dengan Metode Kirchhoff [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Tygel M, Müller T, Hubral P, Schleicher J. 1997. Eigenwave based Multiparameter Traveltime Expansions. 67th SEG (Society of Explore Geophysicists) Meeting. Yilmaz. 2001. Seismik Data Analysis: Processing, Inversion, and Interpretation.
Doherty SM, editor. Tulsa (US). Society of Exploration Geophysicists.
27
LAMPIRAN
Spesifikasi teknis KR Geomarin III sebagai berikut : Scientist and Technicians 29 orang,
Total Complement onboard 51 orang Lengthoverall 61.7 m
Length between perpendiculars 55.00 m Breadth moulded 6 m
Range at speed of 12.5 knot 5400 miles Endurance 30 hari Ballast water tank (100%) 110 m3 Food/consumable/miscellaneous 17 Ton
28
Dual Frequency Echosounder
Medium to Low Frequency Multibeam Echosounder Chirp Depp Sea Sub-bottom Profiler
Side Scan Sonar Magnetometer Gravitymeter
2D Seismic System 480 Channel 2D Seismic Navigation System Onboard Seismic Data Processing
29 Lampiran 2. Akusisi Data Seismik Kapal Riset Geomarin III
30
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 24 Januari 1994 dari ayah yang bernama Keri dan ibu Siti Aminah. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Tahun 2009-2011 penulis telah menyelesaikan pendidikan di Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 99 Jakarta. Tahun 2011 penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan (ITK) melalui jalur SNMPTN Tulis.
