GEOFISIKA ( 18 Files )

(1)

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-100

Karakterisasi Litofasies Batupasir Gumai menggunakan Impedansi

Poisson pada Lapangan Nenggala, Sub-Cekungan Jambi

YUDHANENGGALA1), SUPRIYANTO2,*), RUSALIDARAGUWANTI2)

1)_{Department of Physics, University of Indonesia, Depok, Jawa Barat, 16424} 2)_{Pertamina UTC, Kwarnas Pramuka building 13rd floor, Jakarta 10110}

E-mail: ydhnenggala@gmail.com *) Penulis Koresponden

ABSTRAK: Batupasir Gumai di Lapangan Nenggala, Sub-Cekungan Jambi, belum pernah dilakukan penelitian tentang perubahan fasies secara lateral. Penelitian ini bertujuan untuk memperjelas pola sebaran fasies, menafsirkan lingkungan pengendapan batupasir, dan zona akumulasi hidrokarbon. Metode yang digunakan adalahAmplitude Variation Offset(AVO) untuk menganalisa jenis fluida hidrokarbon yang terakumulasi dalam reservoar, Inversi Simultan dan Impedansi Poisson (PI) digunakan untuk melihat arah sebaran dari karakter fasies reservoar, dan karakter shale yang mempengaruhi zona permeable. Diharapkan hasil penelitian ini dapat mengidentifikasi batas-batas, lingkungan pengendapan, dan kualitas reservoar berdasarkan sebaran PI. Hasil pemisahaan karakter fasies terlihat dari kontras nilai PI, dimana pemetaan PI memperlihatkan pola akumulasi fluida dengan batas batupasir yang lebih tight yaitu reservoar pasir sebagai bagian dari sistem Delta, Delta Front. Suplai sedimen batupasir berasal dari sebelah barat area penelitian yang merupakan Tinggian Tigapuluh dan tersedimentasi kearah tenggara saat muka air laut turun dengan kandungan fluida gas kelas II.

Kata Kunci: Seismik Inversi, Impedansi Poisson.

PENDAHULUAN

Salah satu daya tarik dibidang eksplorasi migas adalah dalam penentuan batas-batas litologi maupun sifat batuan di bawah permukaan bumi. Di Lapangan Nenggala, belum dilakukan penelitian tentang perubahan fasies secara lateral. Studi reservoar yang dilakukan dengan analisa Amplitude Versus Offset (AVO) pada jenis fluida hidrokarbon dan pemodelan lingkungan pengendapan dengan menggunakan Inversi Simultan dan Impedansi Poisson. Batas perubahan fasies akan membantu dalam menganalisis zona akumulasi hidrokarbon. Zona akumulasi memiliki karakter porositas dan permeabilitas yang cukup baik dengan batas zona permeabilitas rendah. Menafsirkan lingkungan pengendapan dan kualitas reservoar berdasarkan sebaran PI, batas-batas dari pemetaan sebaran fasies akan terlihat, sehingga dengan segera dapat ditentukan lokasi ideal untuk dilakukan pengeboran selanjutnya yang ekonomis.

METODE PENELITIAN

Data PSTM Gather telah dilakukan preconditioning. Well-Seismic Tie dilakukan untuk mengikat data sumur dan data seismik pada posisi yang seharusnya dengan mengkonversi nilai kedalaman terhadap nilai waktu ataupun sebaliknya. Pemodelan Amplitude Versus Offset (AVO) untuk melihat respon reflektivitas gelombang-P dan gelombang-S dari pemodelan tras seismik berdasarkan data sumur. Data sintetik ini akan menjadi acuan untuk dibandingkan dengan data seismik. Bila dibandingkan, respon data seismik seharusnya memiliki respon AVO yang tidak jauh berbeda dari data sintetik, karena pembuatan data sintetik memanfaatkan data well yang memiliki frekuensi lebih tinggi daripada data seismik (Sukmono, 2000).

(2)

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-101

Sampling wavelet dari Well-Seismic Tie dicari kecocokan bentuk terhadap data partial seismic dan digunakan sebagai input dari inversi simultan. Dari proses inversi, AI, SI, dan nilai faktor rotasi c menjadi masukkan PI. Perbedaan dari sebaran nilai PI akan terlihat pada distribusi nilai penampang lintang atau peta. Langkah kerja penelitian dapat dilihat pada diagram alir penelitian (gambar 1).

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Geologi Regional Lapangan Penelitian

Cekungan Sumatera Selatan adalah cekungan sedimen tersier yang terletak di bagian selatan pulau sumatera. Cekungan tersebut memiliki cekungan-cekungan kecil yaitu Sub-Cekungan Jambi, Sub-Cekungan Palembang Tengah, dan Sub-Cekungan Palembang Selatan (Lematang) (Kamal, et al., 2005). Lapangan Nenggala berada di Sub-Cekungan Jambi dengan target penelitian adalah batupasir Formasi Gumai dengan stratigrafi pada gambar 2.

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-101

HASIL DAN PEMBAHASAN

Geologi Regional Lapangan Penelitian

Cekungan Sumatera Selatan adalah cekungan sedimen tersier yang terletak di bagian selatan pulau sumatera. Cekungan tersebut memiliki cekungan-cekungan kecil yaitu Sub-Cekungan Jambi, Sub-Cekungan Palembang Tengah, dan Sub-Cekungan Palembang Selatan (Lematang) (Kamal, et al., 2005). Lapangan Nenggala berada di Sub-Cekungan Jambi dengan target penelitian adalah batupasir Formasi Gumai dengan stratigrafi pada gambar 2.

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-101

HASIL DAN PEMBAHASAN

Geologi Regional Lapangan Penelitian

(3)

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-102

Gambar 2.South Sumatera stratigraphy&tectonic events(Kamal, et al., 2005)

Terdapat beberapa lapisan, yaitu Basement (BSM), Formasi Pre-Talang Akar (preTAF), Formasi Talang Akar (TAF), Formasi Gumai (GUF), dan Formasi Air Benakat (ABF). Basement merupakan uplifted dan paleohighs dari Mesozoikum dan Eosen yang terdiri dari granit dan kuarsit yang retak dan lapuk (Bishop, 2001). Formasi Pre-Talang Akar terendapkan tidak selaras dengan batuan dasar dan dijumpai pada rendahan. Berumur Oligosen Akhir dan tersusun atas perselingan batupasir, batulanau, batuserpih, dan batubara awal pembentukan cekungan / eraly syn-rift (Bishop, 2001). Formasi Talang Akar terdiri dari batupasir quartzite, batulanau, dan batulempung yang diendapkan dalam lingkungan delta, umumnya di selatan dan barat, hingga laut marjinal untuk batupasir dan batulanau. Lingkungan pengendapan tertentu yang telah diidentifikasi termasuk laut terbuka, perairan dekat pantai, delta plain, delta front, channel, fluvial, dan pantai (Bishop, 2001). Formasi batupasir Talang Akar, yang diendapkan selama transgresi muka air laut dan regresi merupakan bentuk penting dari perangkap stratigrafi. Formasi Gumai juga dikenal sebagai Formasi Telisa, terdiri dari serpihan fossil laut yang tipis, batugamping glauconitic terbentuk cepat, akibat dari trangresi maximum. Sedangkan pada bagian atasnya berupa perselingan antara batupasir dan batuserpih. Transgresi mengarah ke timur laut, dan regresi di barat daya. Batupasir halus dan batulempung terbentuk di pinggiran cekungan (Bishop, 2001). Formasi Air Benakat yang diendapkan selama regresi naik ke atas dari deep marine ke shallow marine (Bishop, 2001). Sehingga frekuensi endapan lempung laut berkurang dan pasir laut mengalami kenaikan.

(4)

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-103

tenggara yang berkaitan dengan tektonik kompresi dan menghasilkan sesar sesar naik dan antiklin gambar 3.

Gambar 3. Peta Tektonik Sub-Cekungan Jambi (Asikin, 1996)

Amplitude versus Offset (AVO)

Analisis yang dilakukan adalah mengklasifikasi anomali AVO berdasarkan klarifikasi kelas AVO. Terdapat tiga kelas batupasir gas, yaitu batupasir gas dengan impedansi tinggi, batupasir gas dengan impedansi yang mendekati nol, dan batupasir gas dengan impedansi rendah (Rutherford & Williams, 1989). Klasi kasi AVO kelas IV merupakan hasil studi Castagna & Swan (1998) yang ditampilkan pada gambar 2. Batupasir kelas IV biasanya ditandai oleh anomali dengan koefisien refleksi menjadi positif seiring dengan bertambanhnya offset, tetapi berbanding terbalik dengan kuatnya amplitudo (Castagna & Swan, 1998). Batupasir kelas IV biasanya muncul pada porous sandstone yang dibatasi oleh litologi dengan kecepatan gelombang seismik tinggi, seperti hard shale (contoh: siliceous atau calcareous), siltstone, tightly cemented sand ataucarbonate. (gambar 4).

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-103

Analisis yang dilakukan adalah mengklasifikasi anomali AVO berdasarkan klarifikasi kelas AVO. Terdapat tiga kelas batupasir gas, yaitu batupasir gas dengan impedansi tinggi, batupasir gas dengan impedansi yang mendekati nol, dan batupasir gas dengan impedansi rendah (Rutherford & Williams, 1989). Klasi kasi AVO kelas IV merupakan hasil studi Castagna & Swan (1998) yang ditampilkan pada gambar 2. Batupasir kelas IV biasanya ditandai oleh anomali dengan koefisien refleksi menjadi positif seiring dengan bertambanhnya offset, tetapi berbanding terbalik dengan kuatnya amplitudo (Castagna & Swan, 1998). Batupasir kelas IV biasanya muncul pada porous sandstone yang dibatasi oleh litologi dengan kecepatan gelombang seismik tinggi, seperti hard shale (contoh: siliceous atau calcareous), siltstone, tightly cemented sand ataucarbonate. (gambar 4).

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-103

(5)

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-104

Gambar 4. Klasi kasi AVO oleh Rutherford & Williams (1989) dengan modifikasi klarifikasi kelas 4 (Castagna & Swan, 1998)

Gambar 5. Gradient Analysis di Well-C pada batas Analisis-1 dan Analisis-2

Kemudian mengidentifikasi sudut kritis dan gradient dominan. Garis merah pada gambar 5, menunjukkan horizon Base dan garis biru menunjukkan Top dari reservoar batupasir. Hasil plot Gradient terhadap sudut lebih dominan mendekati kelas II, dengan plot Well-C yang relatip lebih bagus. Berdasarkan pengelompokan sudut hasil

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-104

Kemudian mengidentifikasi sudut kritis dan gradient dominan. Garis merah pada gambar 5, menunjukkan horizon Base dan garis biru menunjukkan Top dari reservoar batupasir. Hasil plot Gradient terhadap sudut lebih dominan mendekati kelas II, dengan plot Well-C yang relatip lebih bagus. Berdasarkan pengelompokan sudut hasil

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-104

(6)

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-105

plot dari Gradient analysis, data seismik 3D dapat dibagi dalam bentuk partial angle gather dengan pembagian sudut Near Angle (5̊-15̊), Mid Angle (14̊-27̊), dan Far Angle (25̊- 39̊).

Pengolahan Inversi Simultan

Initial Model merupakan faktor penting dalam pembuatan inversi. Model ini mengambil nilai impedansi akustik dari sumur dan menyebarkannya ke seluruh data seismik. Pengolahan model inisial menggunakan semua sumur aktif yang sudah diikatkan ke data seismik serta dari horizon TOP dan horizon BASE. Proses inversi data seismik pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Metode Inversi Simultan. Dari model awal didapat informasi mengenai tras seismik.

Gambar 6. Hasil pengolahan inversi pada penampang seismik dengan kurva log sumur Impedansi Akustik (atas) dan penampang seismik dengan kurva log sumur Impedansi

Shear (bawah).

(7)

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-106

Gambar 7. Peta sebaran hasil Inversi AI pada data Full Angle Stack, dengan kontur Top Time Surface

(8)

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-107

Dengan adanya anomali antara Acoustic Impedance (AI), yang mengidentifikasi jenis litologi dari reservoar, dengan Shear Impedance (SI), yang menginterpretasikan keberadaan fluida, sehingga dilakukan crossplot untuk melihat hubungan keduanya pada reservoar. Persamaan 1 adalah garis linear dari crossplot antara Acoustic Impedance LogdenganShear Impedance Logpada Well-C dengan batas Formasi Gumai (GUF) dan Formasi Talang Akar (TAF) (gambar 9).

= 1,019 4137,72 (1)

Gambar 9.CrossplotantaraAcoustic Impedance LogvsShear Impedance Logpada Well-C dengan batas Formasi Gumai (GUF) dan Formasi Talang Akar (TAF )

PengolahanPoisson Impedance

Poisson Impedance (PI) merupakan suatu atribut yang diperoleh dari kombinasi nilai AI dan SI, serta merupakan indikator hidrokarbon yang bagus. Pada crossplot antara AI dan SI, ada kesulitan dalam mendiskriminasi distribusi litologi-fluida pada sumbu-x dan sumbu-y. Akan tetapi, dengan memutar (merotasi) kedua sumbu menjadi paralel dan tegak lurus terhadap trend maka pemisahan distribusi lithologi-fluida akan terlihat semakin jelas (Quakenbush, et al., 2006). Seperti yang diilustrasikan pada gambar 10. Persamaan 2 mendefinisikan Poisson Impedance.

= (Persamaan 2)

(9)

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-108

Gambar 10. Ilustrasi metode Impedansi-Poisson (Quakenbush, et al., 2006)

Mencari nilai koefisien c dapat dilakukan secara empiris, ditest antara 1 hingga 3 dengan interval 0,1 untuk menentukan PI fungsi c. Kemudian menghitung korelasi antara ( )terhadap log Gamma Ray sebagai pengontrol dari litologi sand-shale. Dari hasil plot koefisien korelasi terhadap c dapat terlihat koefisien maksimumnya. Nilai korelasi maksimum menunjukkan pola PI mirip dengan log yang akan diprediksi.

Dari persamaan 2, diubah menjadi persamaan linier Shear Impedance (SI) sebagai persamaan 3.

= 1/ + ( / ) (3)

Jika persamaan 3 adalah persamaan linier = . + pada grafik crossplot antara AI dengan SI, maka didapatkan kesamaan pada persamaan 4. Sehingga, nilai dari PI dapat diketahui melalui persamaan 5.

= 1/ ; = / (4)

= (5)

Poisson Impedance Metode (PI) digunakan saat hasil crossplot AI dengan SI tidak begitu terlihat jelas. Dengan memutar sumbu AI dan SI secara tegak lurus terhadap gradien garis, diharapkan akan terpisah trend litologi pada zona interest. Apabila pemisahan karakter dari hasil crossplot jelas, namun hasil persebarannnya dirasa belum maksimal, PI dapat digunakan untuk melihat persebarannya. Faktor putar (c) yang, akan memisahkan karakter sand-shale sebesar 90̊ derajat karena hasil ploting gradien yang tegak lurus terhadap garis linier AI-SI. Nilai c ini dapat diperoleh dari satu per gradiencrossplotantara SI vs AI.

Volume dari Poisson Impedance (PI) yang merupakan transformasi dari volume Acoustic Impedance(AI) dan Shear Impedance(SI) dengan menggunakan persamaan 6. Nilai faktor rotasi c didapat dari invers gradien dari persamaan 1.

= 1,304 (6)

(10)

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA

FMIPA UM 2016

ISBN 978-602-71279-1-9 FG-109

Pembahasan

Hasil dari penelitian ini, log Gamma Ray (gambar 11) memperlihatkan perubahan muka air laut yang tiba-tiba relatif turun, sehingga proses sedimentasi ikut berubah yang terdeposisikan sedimen serpih (shale) menjadi sedimen pasir (sand). Perubahan kerapatan dan ukuran butir tersebut menjadi faktor anisotropi. Dari perubahan pola deposisi sedimen, terlihat batas-batas pengendapan secara lateral ditandai dengan beda warna antara sand (kuning) dan shale (hijau). Melihat dari arah pengendapan dan kemenerusannya dari pola garis putih, dapat disimpulkan lingkungan pengendapan reservoar adalah Delta Front, dengan suplai sedimen dari Tinggian Tigapuluh disebelah Barat Laut area penelitan dan terdeposisi ke arah Tenggara.

Gambar 11. Peta sebaranLithofaciespada sebaran hasil pengolahanPoisson Impedance, dengan konturTop Time Surfacedan Log Gamma Ray

KESIMPULAN

Reservoar batupasir yang dianalisa merupakan batupasir gas yang termasuk dalam AVO kelas II berdasarkan klari kasi AVO, dan tersebar sepanjang Barat Laut hingga Tenggara di Lapangan Nenggala, sejajar dengan sumbu struktur lipatan. Berdasarkan analisis log dan pola distribusi reservoar, lingkungan pengendapan reservoar adalah Delta Front, dengan sumber sedimen dari Tinggian Tigapuluh disebelah Barat Laut area penelitan dan terdeposisi ke arah Tenggara.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terimakasih kepada PT Pertamina (Persero), management, dan tim Geofisika untuk dukungan dan fasilitas dalam pengolahan data.

S

EMINAR

N

ASIONAL

J

URUSAN

F

ISIKA