KOMPONEN, METODE,DAN FASIES SEISMIK REFLEKSI

Komponen, Metode, Dan Fasies Seismik Refleksi

3.1.      Metode Seismik Refleksi

Sesmik refleksi adalah salah satu metode dalam geofisika yang bertujuan untuk mengetahui apa yang terdapat di dalam bumi dengan menggunakan pantulan geolombang akustik yang dihasilkan dari sumber energi (dinamit, petasan, air gun) dan direkem oleh receiver (geophone atau hydrophone). Metode ini masih merupakan metode yang paliang ampuh untuk mengetahui informasi di dalam bumi hingga saat ini.

Secara sederhana prinsip kerja seismik refleksi adalah sebagai berikut. Sumber yang diledakan di permukaan akan menghasilkan geolombang akustik yang menjalar ke segala arah yang sering dikenal dengan TWT (two way time). Gelombang yang menjalar ke dalam bumi akan melewati batuan-batuan di dalamnya dan kemudian terpantulkan lagi ke permukaan dan terekam oleh alat penerima (receiver) dan direpretasikan dalam bentuk trace. Gelombang tersebut membawa semua informasi yang menggambarkan kondisi bawah permukaan. Kemudian hasil rekaman tersebut akan diproses untuk mendapatakan hasil yang sesuai dengan yang diinginkan.

Gambar 3.11. Prinsip kerja seismik refleksi (Hampson & Russel, 2008).

3.1.1.                          Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Geolombang Seismik

Saat geolombang seismik menjalar melalui medium bataun, akan terjadi suatu pelemahan atau atenuasi. Atenuasi menyebabkan perubahan amplitudo dan kecepatan rambat gelombang, sehingga terjadi perubahan resolusi seismik. Atenuasi dapat terjadi akibat sifat yang dimiliki batuan yang dilalui gelombang yang meliputi :

a.       Jenis Litologi

Kecepatan gelombang dipengaruhi oleh perbedaan jenis litologi. Jenis litologi berbeda akan menghasilkan cepat rambat gelombang yang berbeda.

b.       Porositas

Porositas merupakan perbandingan anatara valume rongga anatar butir dalam batuan dengan valume total batuan. Semakin besar porositas maka semakin banyak rongga dalam batuan dan semakin kecil tingkat kekompakan dan elastisitas batuan.

c.        Kedalaman dan Umur Batuan

Kedalaman dan umur batuan akan mempengaruhi tingkat kekompakan batauan. Semakin besar kedalaman dan semakin tua batuan, maka semakin besar tingkat kekompakan dan densitas batuan, sehingga semakain besar kecepatan gelombang yang melewatinya.

d.       Tekanan Formasi

Tekanan formasi akan mempengaruhi kompresibilitas yang diterima oleh batau berpori. Sehingga tekanan formasi akan mempengearuhi tingkat kekompakan batuan. Semakin besar tekanan formasi maka semakin besar tekanan formasi maka semakin besar tingkat kekompakan batuan.

e.        Densitas

Densitas merupakan perbandingan anatara massa batuan dengan volume batauan. Sehingga densaitas menunjukan tingkat kekompakan batauan. Semakin besar porositas maka semakin kompak batuan dan semakin kecil rongga pori sehingga semakin besar kecepatan rambat gelombang yang melewatinya.

f.        Rekahan Batuan

Rekahan pada bataun akan mengurangi kecepatan rambat gelombang akibat adanya gangguan pergerakan partikel bataun saat dilewati oleh gelombang seismik.

3.2.      Komponen Seismik Refleksi

3.2.1.                          Impedansi Akustik dan Koefisien Refleksi

Salah satu sifat akustik yang khas pada batuan disebut dengan impedansi akustik (AI) yang meruapakan hasil produk perkalian anatara densitas (ρ) dan kecepatan (V). Secara matematis, besaranaya nilai impedansi akustik suatu batuan adalah sebagai berikut:

𝐴𝐼 = 𝜌 . 𝑉

Dimana :

AI = Impedansi Akustik (ft/s. g/cc)

𝜌 = densitas (g/cc)

V = kecepatan gelombang seismik (ft/s)

Kecepatan geolombang seismik memiliki peran yang lebih penting dalam mengontrol harga AI dibandingan dengan perubahan densitas secara lateral maupun vertikal (Brown,2004). Hal ini di sebabkan kecapatan akan meningkat seiring dengan bertambahanya kedalaman kerena efek kompaksi atau diagenesa, sedangan frekuensi akan berkuarang akibat adanya efek atenuasi. Sebagai contoh, porositas atau material pengisi pori batuan (air, minyak , gas) lebih mempengaruahi harga kecepatan daripada densitas. Sukmono (1999) mengalogikan AI dengan acoustic hardness. Batuan yang keras dan sukar diamanpatkan, seperi bataugamping mempunyai AI yang tinggi, sedangan batuan yang lunak seperti shale yang lebih mudah dimampatkan akan mempunyai nilai AI yang rendah.

Koefisien refleksi secara fisis merupakan nilai besaran yang menunjukan kontras AI dalam bumi, sehingga koefisien refleksi merupakan batas anatara dua lapisan yang memiliki nilai AI yang berbeda. Semakian besar kontras AI, semakin kuat refleksi yang dihasilkan, maka semakin besar juga amplitude gelombang sesmik tersebut.

Sedangan hubungan anatara koefisien refleksi dan impedansi akustik adalah :

Dimana :

KR = Koefisien refleksi

AI1 = Impedansi akustik lapisan atas 

AI2 = Impedansi akustik lapisan bawah

Berikut ini adalah beberapa hunungan kecepatan geolombang seismik yang sangatr berpengaruh terhadap nilai impedansi akustik, terhadap paramter lain :

Gambar 3.12. Efek dari berbagai faktor terhadap nilai kecepatan gelombang Hiltermann, 1977 dalam Sukmono, 2002).

3.2.2.                          Wavelet

Wavelet merupakan sinyal transient yang mempunyai interval waktu dan amplitudo yang terbatas. Ada empat jenis wavelet yang umum diketahui yaitu zero phase, minimum phase, maxsimum phase, dan mixed phase, seperti yang di tunjukan pada Gambar 2.19. Berdasarakan kosentrasi energinya wavelet dapat dibagi atas beberapa jenis (Sukmono, 1999).

Gambar 3.13. Jenis-jenis wavelet 1) Zero Phase Wavelet, 2) Maksimum Phase Wavelet, 3)

Minimum Phase Wavelet, 4) Mix Phase Wavelet (Sukmono, 1999).

Zero phase, wavelet berfase nol (disebut juga wavelet simetris), yaitu wavelet yang energinya terkonsentrasi pada titik refrensi nol (peak pada batas acoustik impedance). Wavelet ini mempunyai konsentarsi maksimum.

Minimum phase, yaitu wavelet yang energinya terkonsentrasi di depan sedekat mungkin dengan titik referensi nol (t = 0) dan tidak ada energi sebelum t=0.

Maksimum phase, yaitu wavelet yang energinya terpusat secara maksimal dibagian akhir dari wavelet.

Mix phase, maksimum wavelet yang energinya tidak terkosentrasi di bagian depan maupun di bagian belakang.

3.2.3.                          Well Seismik Tie

Well seismic tie adalah proses pengikatan horizon seismik dalam domain waktu pada kedalaman sebenarnya terhadap data sumur agar data seismik dapat dikorelasikan dengan data geologi yang lain yang diplot pada skala kedalaman. Terdapat bermacam teknik dalam melakukan well seismik tie, namun umumnya dengan memanfatakan seismogram sintentik.

3.4.3.1.     Seismogram Sintetik

Untuk membuat seismogram sintetik diperlukan data berupa data log sonic dan density. Log density pada dasarnya mengukur intensitas radiasi gamma ray yang kembali pada sekitar lubang bor, besarnya intensitas radiasi yang kembali ini sebanding dengan densitas bulk. Sedangkan log sonic pada dasarnya mengukur waktu penjalaran pulsa gelombang frekuensi tinggi sepanjang lubang bor dari source menuju ke reciver.

Langkah pertama adalah mengkonversi data log yang memiliki domain kedalaman menjadi domain waktu TWT. Dalam langkah ini diperlukan data hubungan waktu-kedalaman (T-Z) yang didapatkan dari survei kecepatan seperti checkshot atau VSP. Prinsipnya adalah dengan mengintegrasikan log sonic dengan data VSP. Log sonic kemudian akan diatur sesuai dengan control point yang berada pada data VSP. Setelah sonic dan VSP telah terintegrasi, maka selanjutnya adalah membuat impedansi akustik yang berasal dari perkalian antara sonic dan density. Lalu dari impedansi akustik didapatkan reflektivitas dengan menggunakan persamaan 3.2. Selanjutnya reflektivitas ini akan dikonvolusikan dengan wavelet sehingga terbentuklah seismogram sintetik. Seismogram sintetetik inilah yang kemudian akan dikorelasikan dengan data seismik sehingga data geologi dari data sumur dapat sesuai dengan data seismik (Onajite, 2014).

Gambar 3.14. Seismogram Sintetik (Onajite,2014).

3.4.3.2.   Konversi Kedalaman (Metode Vo-K)

Konversi kedalaman merupakan tahapan interpetasi data seismik yang berfusngsi untuk menkonversi time-structure map ke dalam depth structutre map. Untuk mengkonversikan data dari dominan waktu ke dalam dominan kedalamann diperlukan data kecepatan yang di dapatakan dari data VSP atau checkshot.

Gambar 3.15. Kurva Metode Vo-k (Veeken, 2007).

Pada prinsipnya konversi kedalaman menggunakan data kecepatan yang bertambah secara linier terhadap kedalaman. Dari kurva liner tersebut maka didapakan persamaan linier kecepatan terhadap kedalaman, dimana nilai V0 merupakan intercept yang menunjukan kecepatan awal apada suatu interval tertentu dan nilai k merupakan gradien bertambahanya kecepatan

(V) terdaghap kedalaman (Z).

𝑉(𝑍) = 𝑉0 + 𝐾. 𝑍

Apabila

𝑍

𝑉 =

𝑇

Maka time structure map dapat dikonversikan menjadi depth structure map

melalui persamaan :

3.3.      Fasies Seismik

Analisis fasies sesmik yaitu deliniasi dan interpetasi geometri, kontinuitas, ambplitudo, frekuensi, kecepatan interval, bentu eksternal pola refleksi sekaligus asosiasi fesies sesmik tersebut dalam kerangka sekuen pengendapan. Analisis fasies seismik adalah deskripsi dan interpetasi geologi dari paramter frekuensi yang meliputi konfigurasi, kontinuitas, amplitudo, frekuensi dan kecepatan interval. Satu unit fasies sesmik adalah satu unit sesmik dalam 3D yang tersusun atas kumpulan pola refleksi yang peramternya berbeda dangan unit fasies di sekitarnya (Mitchum,1977 dalam Sukmono,1999). Setiap paramter dapat memberikan informasi yang berguna mengenai kondisi geologi yang terkait (Tabel 3.4).

Tabel 3.4. Paramter Refleksi dan arti geologinya (Mitchum,1997 dalam Sukmono 199).

3.3.1.                          Konfigurasi Internal

Jenis konfigurasi internal sesmik meliputi konfigurasi parallel dan subparallel yang menunjukan kecepatan pengendapan yang kostan pada suatu paparan yang subside secara beragam atau pada basin yang sabil.umumnya konfigurasi internal berasosiasi dengan bentuk eksternal sheet, sheet drape,fill. Konvigurasi divergen mengindikasikan penebalan lateral lebih disebabkan oleh penebalan dari refleksi itu sendiri, bikan karena onlap, toplap atau erosi. Konfigurasi chaotik diakibatkan oleh sistem pengendapan energi tinggi akibat deformasi kuat sedangkan konfigurasi reflection-free dapat mencerminkan tubuh batuan beku yang masif, kubah garam, tubuh batupasir atau shale yang homogebn dan tebal untuk bentugamping, konfigurasi reflection-free mengindikasikan proses sedimentasi yang baik sehingga batuan tersebut bersifat sangat padat (Gambar 3.16).

Gambar 3.16. Konfigurasi Internal Seismik (Mitchum,1997 dalanm Sukmono 1999).

3.3.2.                          Konfigurasi Ekternal

Penaman mengenai bantuk ekternal tiga dimensi dan asosiasi daerah dari fasies sesmik adalah penting untuk dianalisa fasies sesmik tersebut. Bentuk sheet, wadge,banks umumnya terbentuk pada fasies paparan. Sheet drape mencerminkan pengendapan yang seragam dan berenergi rendah pada laut dalam. Bentuk lensa umumnya berasosiasi dengan clinoform, sedangkan bntuk mounded umumnya berasosiasi denagn deep sea fans, lobes, slump masses, conturite, carbonate buildup, reefs, volcanic mound, sedangkan bentuk fill dicirikan oleh laousan yang mengisi permukaan dibawahnya yang mempunyai relief negatif dan berasosiasi dengan erosional vhannels, canyon fills, structural- trough fiils, fan, slumps dan lain-lain (Gambar 3.17).

Gambar 3.17. Konfigurasi Ektternal Seismik (Mitchum,1997 dalanm Sukmono 1999).

Berikut adalah Tabel ringkasan fasies seismik untuk mentukan Fasies Pengendapan (Brown, 1994 dalam Sukmono, 1999).

Share this post