LAPORAN PRAKTIKUM SEISMIK EKSPLORASI

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM

SEISMIK EKSPLORASI

AKUISISI DATA SEISMIK

OLEH

NAMA : NADIA DWI LESTARI NIM : 08021182025005

LABORATORIUM GEOSFER

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2023

(2)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 PENDAHULUAN

Tujuan utama dari suatu survei seismik adalah melakukan pengukuran seismik untuk memperoleh rekaman yang berkualitas baik. Kualitas rekaman seismik dinilai dari perbandingan kandungan sinyal refleksi terhadap sinyal gangguan (S/N) dan keakuratan pengukuran waktu tempuh (travel time) gelombang seismik ketika menjalar dalam batuan. Eksplorasi seismik dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu : eksplorasi prospek dangkal dan eksplorasi dalam. Eksplorasi seismik dangkal (shallow seismic reflection) biasanya diaplikasikan untuk eksplorasi batubara dan bahan tambang lainnya. Sedangkan ekplorasi seismik dalam digunakan untuk eksplorasi daerah prospek hidrokarbon.

Kedua kelompok ini tentu saja menuntut resolusi dan akurasi yang berbeda dengan teknik lapangan yang berbeda pula. Untuk memperoleh hasil pengukuran data seismik refleksi yang baik diperlukan pengetahuan tentang system perekaman dan parameter lapangan yang baik pula. Parameter lapangan sangat ditentukan oleh kondisi lapangan yang ada. Oleh karena itu diperlukan pengetahuan yang cukup untuk bisa memahami suatu teknik pengukuran pada data seismik (Khakim dan Sutopo, 2020).

Desain survei seismik merupakan metoda pemilihan parameter akuisisi data dengan mempertimbangkan target yang akan dicapai dan masalah-masalah yang akan dihadapi dalam proses akuisisi data. Penentuan parameter ini sangat penting karena akan menentukan kualitas data yang akan diperoleh. Parameter akuisisi dari suatu lapangan biasanya tidak sama dengan lapangan yang lain.

Kualitas data seismik yang baik akan membantu pekerjaan pemrosesan data dan meningkatkan ketelitian dalam interpretasi data seismik sehingga akan didapatkan penampang seismik yang benar-benar mencitrakan kondisi geologi bawah permukaan. Untuk mendapatkan kualitas data seismik yang baik perlu dilakukan desain survei seismik yang paling optimal sehingga target yang diinginkan dapat

(3)

tercapai dengan memperhitungkan anggaran survei seismik yang akan dilakukan (Hastari dan Santosa, 2014).

Akuisisi data seismik merupakan tahapan awal survey geofisika untuk mendapatkan data seismik berkualitas baik di lapangan. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan pada kegiatan akuisisi data seismik dalam suatu survei atau eksplorasi yaitu kondisi geologi daerah, penentuan parameter lapangan, semua kegiatan atau proses akuisisi data, serta kuaitas data. Parameter akuisisi tersebut diperlukan resolusi dan kualitas yang baik, dan data yang kurang baik tidak dapat diperbaiki. Sebagai proses awal, data seismik yang diperoleh dari tahapan ini akan menentukan kualitas hasil tahapan ini akan menentukan kualitas hasil tahapan berikutnya. Sehingga, dengan kualitas data yang baik akan mendapatkan hasil pengolahan yang baik juga, dan dapat dilakukan interpretasi yang akurat yang menggambarkan kondisi bawah permukaan sebagaimana mestinya (Syukri, 2020).

1.2 PARAMETER AKUISISI DATA

Sebelum melakukan akuisisi data, tentukan dahulu sasaran yang akan dicapai, problem-problem apa saja yang ada dan masalah-masalah yang mungkin akan muncul pada daerah survey. Paling tidak ada 8 problem yang harus dijawab, yaitu:

1. Berapa kedalaman target 2. Bagaimana kualitas refleksi

3. Bagaimana resolusi vertikal yang diinginkan 4. Seberapa besar kemiringan target yang tercuram 5. Apa ciri-ciri jebakan yang menjadi sasaran 6. Apa problem noise yang khusus

7. Bagaimana problem logistik team

8. Apa ada spesial proses yang mungkin diperlukan

Dari ke delapan problem tersebut jawabannya akan sangat menentukan nilai parameter-parameter lapangan yang diperlukan. Terdapat 14 parameter pokok lapangan yang berpengaruh pada kualitas data serta suksesnya suatu survey. Hal tersebut harus dipertimbangkan baik secara teknis maupun ekonomis.

Ke 15 parameter itu adalah:

(4)

1. Offset terjauh (Far Offset) 2. Offset terdekat (Near Offset) 3. Group Interval

4. Ukuran sumber seismik (Charge size) 5. Kedalaman sumber (Charge depth) 6. Kelipatan liputan (Fold coverage) 7. Laju pencuplikan (Sampling rate) 8. Tapis potong rendah (Low cut filter) 9. Frekuensi geophone

10. Panjang perekeman (Record length) 11. Rangkaian geophone (Group Geophone) 12. Larikan bentang geophone (Geophone array) 13. Panjang lintasan

14. Arah lintasan

15. Spasi Antar Lintasan (Khakim dan Sutopo, 2020).

1. OFFSET TERJAUH (FAR OFFSET)

Far Offset adalah jarak antara sumber seismik dengan geophone/receiver terjauh. Penentuan offset terjauh didasarkan atas pertimbangan kedalaman target terdalam yang ingin dicapai dengan baik pada perekaman (Gambar 1.1) (Khakim dan Sutopo, 2020). Far Offset dapat mempengaruhi penetrasi kedalaman untuk menggambarkan kondisi bawah permukaan (Banuboro dkk., 2017).

2. OFFSET TERDEKAT (NEAR OFFSET)

Near Offset adalah jarak antara sumber seismik dengan geophone/receiver terdekat. Penentuan offset terdekat didasarkan atas pertimbangan kedalaman target yang terdangkal yang masih dikendaki (Gambar 1.1) (Khakim dan Sutopo, 2020).

3. GROUP INTERVAL

Group Interval Adalah jarak antara satu kelompok geophone terhadap satu kelompok geophone berikutnya. Satu group geophone ini memberikan satu sinyal atau trace yang merupakan stack atau superposisi dari beberapa geophone yang ada dalam kelompok tersebut. Susunan geophone didalam kelompok ini tertentu untuk meredam noise (Khakim dan Sutopo, 2020).

(5)

4. UKURAN SUMBER SEISMIK (CHARGE SIZE)

Ukuran sumber seismik (dynamit, tekanan pada air gun, water gun, dll) merupakan energi yang dilepaskan oleh sumber seismik. sumber yang terlalu kecil jelas tidak mampu mencapai target terdalam, sedangkan ukuran sumber yang terlalu besar dapat merusak event (data) dan sekaligus meningkatkan noise. Oleh karena itu diperlukan ukuran sumber yang optimal melalui test charge (Khakim dan Sutopo, 2020). Charge size merupakan besar energi yang digunakan dalam melakukan penembakan akuisisi seismik. Jenis charge size dapat dibagi menjadi dua berdasarkan bentukan wavelet yakni Dinamit dan Vibroseis. Wavelet dari jenis dinamit membentuk minimum phase sedangkan untuk jenis vibroseis memberikan bentuk wavelet zero phase wavelet (Banuboro dkk., 2017).

5. KEDALAMAN SUMBER (CHARGE DEPTH)

Sumber sebaikknya ditempatkan dibawah lapisan lapuk (weathering zone), sehingga energi sumber dapat dtransfer optimal masuk kedalam system lapisan medium dibawahnya. Untuk mengetahui ketebalan lapisan lapuk dapat diperoleh dari hasil survey seismik refraksi atau uphole survey (Khakim dan Sutopo, 2020).

6. KELIPATAN LIPUTAN (FOLD COVERAGE)

Fold Coverage adalah jumlah atau seringnya suatu titik di subsurface terekam oleh geophone dipermukaan. Semakin besar jumlah fold-nya, kualitas data akan semakin baik. Untuk mengetahui berapa kali titik tersebut akan terekam dapat dilakukan perhitungan sebagai berikut : Jika diketahui jarak trace (antara trace), jarak shot point SP (titik ledakan dynamit) dan jumlah trace (kanal) maka banyak liputannya adalah :

Fold = (jumlah channel / 2) (jarak antar trace / Jarak titik tembak) NSP.

NSP adalah jumlah penembakan yang bergantung pada geometri penembakan yang dilakukan. Untuk split mspread dan off end maka NSP = 1, sedangkan untuk Double Off End NSP = 2. Besar kecilnya lingkup ganda akan berpengaruh pada :

 Mutu Hasil Rekaman

 Resolusi Vertikal

 Besarnya Filter Pada Ambient Noise Dan Ground Roll Yang Masih Ada

 Besarnya Biaya Survey

(6)

(Khakim dan Sutopo, 2020).

Fold coverage adalah jumlah pantulan yang mengenai suatu bidang pantul pada batuan (Hastari dan Santosa, 2014). Jumlah Fold Coverage ini mempengaruhi rasio antara signal dengan noise, dalam hal ini akan mempengaruhi dalam pencitraan data seismik dan resolusi lateral (Banuboro dkk., 2017).

7. LAJU PENCUPLIKAN (SAMPLING RATE)

Penentuan besar kecilnya sampling rate bergantung pada frekuensi maximum sinyal yang dapat direkam pada daerah survey tersebut. Akan tetapi pada kenyataannya, besarnya sampling rate dalam perekaman sangat bergantung pada kemampuan instrumentasi perekamannya itu sendiri, dan biasanya sudah ditentukan oleh pabrik pembuat instrument tersebut. Penentuan sampling rate ini akan memberikan batas frekuensi tertinggi yang terekam akibat adanya aliasing.

Frekuensi aliasing ini akan terjadi jika frekuensi yang terekam itu lebih besar dari frekuensi nyquistnya. Besarnya frekuensi nyquist dapat dihitung dengan rumus:

Frekuensi Nyquist = Fq = (1/2 T) = 0,5 Fsampling

Dimana: ∆T : besarnya sampling rate

Sebagai contoh jika kita ambil sampling ratenya sebesar 4 ms, maka besarnya frekuensi sampling adalah (1000/4) s-1 atau 250 Hz, dan besarnya sampling rate adalah 125 Hz. Hal diatas memilki arti fisis, jika besarnya frekuensi gelombang yang terekam memiliki frekuensi lebih besar dari 125 Hz, maka frekuensi tersebut akan menjadi seolah-olah mempunyai frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi sebenarnya. Ini yang disebut frekuensi aliasing (Khakim dan Sutopo, 2020).

8. HIGH CUT DAN LOW CUT FILTER

Penentuan filter ini kita lakukan pada instrumen yang kita gunakan.

Pemilihan high cut filter dapat kita tentukan atas dasar sampling rate yang kita gunakan. Pemasangan high cut filter ini ditunjukan untuk anti alising filter dan besarnya high cut filter selalu diambil lebih kecil atau sama dengan frekuensi nyquistnya dan selalu lebih besar atau sama dengan frekuensi sinyal tertinggi.

Pemilihan besarnya low cut filter ditunujukan untuk merendam noise yang lebih rendah dari frekuensi yang terdapat pada geophone. Hal ini digunakan jika noise tersebut terlalu besar pengaruhnya terhadap sinyal sehingga sulit untuk

(7)

dihilangkan walaupun dengan melakukan pemilihan array geophone atau mungkin juga sulit dihilangkan dalam prosesing. Pemasangan filter ini dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain :

Target kedalam, kerena akan mempengaruhi frekuensi yang dihasilkan

 Resolusi Vertical

 Adanya Noise D D

 Prosesing.

9. PANJANG PEREKAMAN (RECORD LENGTH)

Record Length adalah lamanya merekam gelombang seismik yang ditentukan oleh kedalaman target. Apabila targetnya dalam maka diperlukan lama perekaman yang cukup agar gelombang yang masuk kedalam setelah terpantul kembali dapat merekam dipermukaan minimal 1 detik dari target, namun pada umumnya ± 2 kali kedalaman target (dalam waktu) (Khakim dan Sutopo, 2020).

10. RANGKAIAN GEOPHONE (GROUP GEOPHONE)

Group Geophone adalah sekumpulan geophone yang disusun sedemikian rupa sehingga noise yang berupa gelombang horizontal (Ground roll, Air blas/air wave) dapat ditekan sekecil mungkin. Kemampuan merekam noise oleh susunan geophone tersebut bergantung pada jarak antar geophone, panjang gelombang noise, dan konfigurasi susunannya (Khakim dan Sutopo, 2020).

11. PANJANG LINTASAN

Panjang lintasan ditentukan dengan mempertimbangkan luas sebaran atau panjang target di sub-surface terhadap panjangan lintasan survey di surface. Tentu saja panjang lintasan survey di permukaan akan lebih panjang dari panjang target yang dikehendaki (Khakim dan Sutopo, 2020).

12. ARRAY GEOPHONE

Tujuan dari penentuan array geophone ini adalah untuk mendapatkan bentuk penyusunan geophone yang cocok yang berfungsi untuk meredam noise yang sebesar-besarnya, dan sebaliknya untuk mendapatkan sinyal yang sebesar- besarnya. Dengan kata lain untuk meningkatkan signal to ratio yang besar. Dalam penentuan array geophone, maka langkah-langkah yang perlu dilakukan adalah

(8)

sebagi berikut. Menentukan panjang gelombang ground roll yang dominan dengan cara seperti yang telah dijelaskan diatas.

Membuat kurva array geophone, dengan rumus yang digunakan adalah : Nsin(¿πkd)

sin(Nπkd) R=¿¿

Untuk wiegted array atau tapered array : R=

|

^N^sin^sin⁽^Nπkd⁽^πkd⁾⁾^sin(^M^sin(^Mπky^πkd)⁾

|

dan besarnya atenuasi adalah : G(dB)=−20 logR

dimana : R : Respon Array Geophone

G : Besarnya Atenuasi Dalam Decibel K : Bilangan Gelombang Ground Roll D : Jarak Antar Group Geophone

X : Jarak Antar Geophone Dalam Satu Group

Y : Jarak Antara Geophone Pertama Dengan Geophone Pertama Group Berikutnya.

13. ARAH LINTASAN

Ditentukan berdasarkan informasi studi pendahuluan mengenai target, survey akan dilakukan pada arah memotong atau membujur atau smebarang terhadap orientasi target pada arah dip atau strike, up dip atau down dip (Khakim dan Sutopo, 2020).

(9)

BAB II

DATA DAN PENGOLAHAN DATA 2.1 DATA HASIL PENGAMATAN

Jumlah geophone group : 12 buah Geophone array : in line array

Frekuensi maksimum : 285 Hz

Depth dan size charge : 15 m/1 kg

Sistem penembakan : symetrical split spread

Kemiringan terjal : 15˚

Kecepatan rata-rata : 5500 m/s

Near offset : 90 meter

Jumlah channel : 100 buah

Kedalaman yang ingin dicapai : 7 second

S/N : 5,48

2.2 PENGOLAHAN DATA 1. Interval Trace (Group Interval)

∆ x= v

2∙ F_max∙ sinθ

∆ x= (5500m/s)

2∙(285Hz)∙sin⁡(15°)

∆ x= (5500m/s) (570Hz)∙(0,259)

∆ x=(5500m/s) (147,63Hz)

∆ x=37,25m 37m 2. Far Offset (Fo)

Fo=Near Offset+

{

⁽jumlah channel−1)×interval trace

}

Fo=90m+

{

^(100−1)^×^37,25^m

}

Fo=90m+

{

⁽⁹⁹^)×^37,25m

}

Fo=90m+3687,75m

(10)

Fo=3777,75m

3. Multiplicity / Lingkup Ganda / Fold Coverage

√

M= S N

√

^M=5,48

M=(5,48)² M=30,03

4. Interval Shot Point (Untuk Tembakan SSS, NSP = 1) Fold=

(

Jumlah channel

2

)

^×

(

Jarak antar Trace

Jarak titik tembak

)

^{× NSP}

30,03=

(

¹⁰⁰2

)

^×

(

Jarak titik tembak^37,25^m

)

^×¹

30,03=(50)×

(

Jarak titik tembak^37,25^m

)

^×¹

Jarak titik tembak=

(

^32,7530,03^m×50

)

Jarak titik tembak=60,02m 5. Sample Rate

∆ t=1 2∙ F_max

∆ t=1

2∙285Hz

∆ t=142,5Hz 6. Jarak antar Geophone

x Geophone= Interval Trace JumlahGeophone−1 x Geophone=37,25m

12−1 x Geophone=37,25m

11 x Geophone=3,386m

(11)

BAB III ANALISA

Dalam survei seismik terdapat tahapan berupa akuisisi data seismik, dalam proses akuisisi data seismik ini diperoleh data seismik yang dapat digunakan untuk mengetahui daerah yang diduga terdapat prospek hidrokarbon. Akuisisi data seismik juga dapat digunakan untuk membantu mengidentifikasi potensi sumber daya alam yang ada di bawah permukaan. Tahapan awal dari proses akuisisi data seismik ini dimulai dengan menentukan sumber getaran dapat berupa dynamit atau vibroseis. Sinyal berupa gelombang yang dihasilkan dari sumber getaran akan direkam oleh alat perekam seperti geophone yang dapat digunakan di darat atau hydrophone yang dapat digunakan di laut. Hasil rekaman dari geophone atau hydrophone tersebut akan menghasilkan data berupa trace seismik.

Pada praktikum akuisisi data seimik ini menggunakan beberapa parameter berupa 12 geophone dengan frekuensi maksimumnya 285 Hz. Sistem penembakan yang digunakan berupa symetrical split spread dengan depth dan size charge sebesar 15 m/1 kg. Kemiringan terjal yang digunakan sebesar 15˚ dengan kecepatan rata-rata 5500 m/s, jarak offset terdekat 90 meter, jumlah channel yang digunakan sebanyak 100 buah dengan kedalaman yang ingin dicapai selama 7 second dengan S/N sebesar 5,48. Dari data-data tersebut maka dapat dicari nilai interval trace, far offset, fold coverage, intervel shot point, sample rate serta jarak antar geophonenya. Nilai interval trace didapatkan dari nilai kecepatan rata-rata dibagi dengan 2 dikali frekuensi maksimum dikali dengan kemiringan terjalnya, sehingga didapatkan nilai sebesar 37, 25 m. Nilai interval trace berbanding lurus dengan kecepatan gelombang seismik yang dihasilkan dan berbanding terbalik dengan frekuensi maksimumnya. Nilai far offset yang dihasilkan sebesar 3777,75 m dan nilai fold coverage sebesar 30,03. Dari nilai fold coverage ini dapat diketahui nilai jarak titik tembaknya sebesar 60,02 m dengan sample rate sebesar 142,5 Hz dan jarak antar geophone diketahui sebesar 3,386 m.

Pada saat penembakan terdapat sampling rate, yang mana besar kecilnya sampling rate dipengaruhi oleh kemampuan alat yang digunakan. Dalam

(12)

pengambilan data seismik ukuran sumber yang digunakan harus sesuai dan dapat menjangkau bawah permukaan dengan kedalaman yang diinginkan. Jika ukuran sumber yang digunakan terlalu kecil maka tidak akan mampu mengenai target yang diinginkan dan jika ukuran sumber terlau besar maka dapat merusak data yang ada dan memperbanyak noise pada data tersebut. Noise dapat dihilangkan dengan cara memotong frekuensi yang tidak diinginkan menggunakan low cut filter dan high cut filter. Pengambilan data seismik yang menghasilkan data yang berkualitas lebih baik dapat dilakukan pada daerah yang memiliki lapisan lapuk karena lapisan lapuk memiliki kecepatan yang rendah dan memiliki pori-pori yang besar.

(13)

BAB IV KESIMPULAN

1. Parameter yang digunakan dalam praktikum akuisisi data seismik berupa 12 geophone, frekuensi maksimum, kemiringan terjal, kecepatan rata-rata, near offset, jumlah channel, kedalaman dan S/N, serta menggunakan sistem penembakan berupa symetrical split spread.

2. Dari parameter yang digunakan diperoleh nilai interval trace sebesar 37,25 m, nilai far offset sebesar 3777,75 m, nilai fold coverage sebesar 30,03, nilai interval shot point sebesar 60,02 m, nilai sampling rate sebesar 142,5 Hz dan jarak antar geophone sebesar 3,386 m.

3. Nilai interval trace yang dihasilkan berbanding lurus dengan kecepatan gelombang seismik dan berbanding terbalik dengan frekuensi maksimumnya.

4. Ukuran sumber yang digunakan harus sesuai dan dapat menjangkau bawah permukaan. Jika ukuran sumber yang digunakan terlalu kecil maka tidak akan mampu mengenai target dan jika ukuran sumber terlau besar maka dapat merusak data yang ada dan memperbanyak noise.

(14)

DAFTAR PUSTAKA

Banuboro, A. dkk., 2017. Analisa Parameter Desain Akuisisi Seismik 2D dengan Metode Dinamik pada Lingkungan Vulkanik, Studi Kasus : Cekungan Jawa Barat Bagian Utara. Jurnal Teknik ITS, 2(6) : 228 – 229.

Hastari, W., dan Santosa, B. J., 2014. Desain Parameter Akuisisi Seismik 3D Menggunakan Metode Statistik dan Dinamik dengan Study Kasus Model Geologi Lapangan “ITS”. Jurnal Sains dan Seni Pomits, 2(3) : 80.

Khakim, M. Y. N., dan Sutopo., 2020. Petunjuk Praktikum Seismik Eksplorasi.

Indaralaya : Universitas Sriwijaya.

Syukri, M., 2020. Pengantar Geofisika. Banda Aceh : Syiah Kuala University Press.

(15)

LAMPIRAN

(16)

TUGAS AKHIR

1. Tuliskan perbedaan seismik refleksi dan seismik refraksi?

2. Berikan gambar untuk akuisisi data 2 dimensi dan 3 dimensi?

3. Tuliskan pengertian Impedansi Akustik dan contoh gambarnya?

Jawaban :

1. Metode seismik refleksi digunakan untuk mengetahui kedalaman lapisan bawah permukaan yang relatif cukup dalam, sedangkan metode seismik refraksi digunakan untuk mengetahui kedalaman yang relatif dangkal.

2.

3. Impedansi akustik didefinisikan sebagai kemampuan batuan untuk melewatkan gelombang seismik yang melauinya. Secara fisis, Impedansi Akustik merupakan produk perkalian antara kecepatan gelombang kompresi dengan densitas batuan. Semakin keras suatu batuan maka Impedansi akustiknya semakin besar pula.

(17)

LAMPIRAN GAMBAR

Gambar 1.1 Jarak Trace Terdekat dan Terjauh