Resolusi Seismik

Resolusi seismik adalah kemampuan untuk memisahkan dua reflektor yang berdekatan.

Didalam dunia seismik, resolusi terbagi dua: resolusi vertikal (temporal) dan lateral (spasial).

Resolusi vertikal didefinisikan dengan ¼ panjang gelombang seismik (λ), dimana λ= v/ f dengan v adalah kecepatan gelombang seismik (kompresi) dan f adalah frekuensi.

Frekuensi dominan gelombang seismik bervariasi antara 50 and 20 Hz dan semakin berkurang terhadap kedalaman.

Tabel dibawah ini menunjukkan contoh hubungan antara v , f dan λ:

Dari tabel diatas kita melihat bahwa untuk anomali dangkal dengan kecepatan gelombang seismik 2500 m/s dan frekuensi 50Hz diperoleh resolusi vertikal 12.5 meter, artinya batas minimal ketebalan lapisan (ketebalan tuning / tuning thickness) yang mampu dilihat oleh gelombang seismik adalah 12.5 meter.

Widess[1973] dalam papernya 'How thin is a thin bed', Geophysics, mengusulkan 1/8λ sebagai batas minimal resolusi vertikal. Akan tetapi dengan mempertimbangkan kehadiran noise dan efek pelebaran wavelet terhadap kedalaman maka batas minimal resolusi vertikal yang dipakai adalah 1/4λ.

Resolusi lateral dikenal dengan zona Fresnel (r) dengan:

Dengan t adalah waktu tempuh gelombang seismik (TWT/2).

Untuk anomali dalam dengan waktu tempuh 4s, v 5500 m/s dan f 20 Hz, batas minimal lebar anomali yang mampu dilihat oleh gelombang seismik adalah 1229.8 meter.

sumber :http://ensiklopediseismik.blogspot.com

Seismic Trace

Tras seismik adalah data seismik yang terekam oleh satu perekam (geophone). Tras seismik mencerminkan respon dari medan gelombang elastik terhadap kontras impedansi akustik (reflektivitas) pada batas lapisan batuan sediment yang satu dengan batuan sediment yang lain.

Secara matematika, tras seismik merupakan konvolusi antara wavelet sumber gelombang dengan reflektivitas bumi, sehingga:

Tras seismik = wavelet sumber gelombang * reflektivitas

Secara grafis ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

sumber :http://ensiklopediseismik.blogspot.com

Reflection Impedance

Sebelum kita memahami algoritma dan definisi Reflection Impedance (RI), marilah kita tengok terlebih dahulu definisi Elastic Impedance (EI) secara matematis, dimana definisi EI secara praktis dapat dilihat pada (Elastic Impedance).

Secara matematis EI dapat dideskripsikan berdasarkan persamaan:

Dimana ρ adalah densitas , θ adalah incident angle dan K=Vs/Vp yang dianggap konstan untuk semua interval kedalaman.

Berbeda dengan EI, RI tidak lagi menganggap K sebagai konstanta, akan tetapi K sebagai fungsi dari Vp dan Vs yang tergantung pada kedalaman, serta densitas sebagai fungsi dari kecepatan gelombang S (Vs), ρ =ρ₀ Vs^k, sehingga:

Dari persamaan di atas terlihat bahwa RI merupakan fungsi dari densitas (ρ), Vp dan Vs serta ray parameter (P), dimana densitas merupakan fungsi dari Vs .

Gambar di bawah ini menunjukkan pamaterer ρ, Vp (α), dan Vs (β) serta contoh perbandingan log AI, EI, dan RI dengan θ=30^o .

Courtesy Lúcio T. Santos & Martin Tygel, SEG Int'l Exposition, 2002

Dibandingkan dengan Elastic Impedance (EI), Refection Impedance (RI) menghasilkan prediksi yang lebih tepat ( Lúcio T. Santos & Martin Tygel, 2002), sebagaimana yang terlihat pada gambar dibawah ini, terutama pada sudut tinggi (θ>55^o), RI memberikan prediksi seperti solusi exact (persamaan Zoeppritz ), sementara EI dan persamaan Shuey sudah mulai menyimpang.

Courtesy Lúcio T. Santos & Martin Tygel, SEG Int'l Exposition, 2002

sumber :http://ensiklopediseismik.blogspot.com

Elastic Impedance

Seperti hal-nya Impedansi Akustik yang merupakan produk perkalian densitas dengan kecepatan gelombang kompresi (gelombang P), Impedansi Elastik merupakan produk perkalian densitas dengan ’komposit’ kecepatan gelombang P dan S.

Secara praktis, Impedansi Elastik diperoleh melalui inversi far angle stack (katakanlah lebih besar dari 30°) dengan menggunakan wavelet yang diekstrak dari stack tersebut sehingga diperoleh sifat Impedansi Elastik.

Impedansi Akustik

Courtesy ARCO Exploration

Impedansi Elastik

Courtesy ARCO Exploration

Gambar diatas menunjukkan hasil inversi Impedansi Elastik dan Impedansi Akustik.

Penggunaan Elastik Impedance (EI) dan Akustik Impedance (AI) secara bersamaan dalam mendeterminasi reservoir atau hidrokarbon memberikan manfaat yang cukup signifikan.

Sebagaimana yang kita lihat pada gambar di bawah ini, krosplot antara AI (sumbu horizontal) dan EI (sumbu vertikal) dapat memisahkan sand (merah-kuning) dan shale (hijau-cyan), sehingga kita dapat mendesain cut-off sand-shale berdasarkan EI dan AI.

Courtesy ARCO Exploration

Demikian juga dengan determinasi hidrokarbon, berdasarkan gambar dibawah ini, jika kita berasumsi bahwa AI~Vp dan EI~Vs, maka dengan krosplot antara AI dan EI, kita dapat mendesain cut-off antara reservoir yang mengandung gas (HC) dan yang tidak (wet).Courtesy Yongyi Li, Jonathan Downton(Core Lab Reservoir Technologies Division) and Bill Goodway (EnCana Corporation)

sumber :http://ensiklopediseismik.blogspot.com

Acoustic Impedance

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, sebagai contoh: batupasir yang sangat kompak memiliki Impedansi Akustik yang lebih tinggi dibandingkan dengan batulempung.

Impedansi akustik biasanya dilambangkan dengan (Z).

Sumber :http://ensiklopediseismik.blogspot.com

Common Depth Point

CDP (Common Deep Point) adalah istilah dalam pengambilan data seismik untuk konfigurasi sumber-penerima dimana terdapat satu titik tetap dibawah permukaan bumi. Untuk kasus reflektor horisontal (tidak miring) CDP kadang-dagang dikenal juga dengan CMP (Common Mid Point).

Selain CDP dikenal juga CR (Common Receiver) untuk konfigurasi beberapa sumber satu penerima, CS (Common Shoot) untuk konfigurasi satu sumber beberapa penerima dan Common Offset untuk konfigurasi sumber penerima dengan jarak (offset) yang sama.

Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah berikut respon seismiknya.


sumber :http://ensiklopediseismik.blogspot.com

Neutron and Density Porosity

Pengukuran Neutron Porosity pada evaluasi formasi ditujukan untuk mengukur indeks hydrogen yang terdapat pada formasi batuan. Indeks hydrogen didefinsikan sebagai rasio dari konsentrasi atom hydrogen setiap cm kubik batuan terhadap kandungan air murni pada suhu 75oF.

Jadi, Neutron Porosity log tidaklah mengukur porositas sesungguhnya dari batuan, melainkan yang diukur adalah kandungan hidrogen yang terdapat pada pori-pori batuan. Secara sederhana, semakin berpori batuan semakin banyak kandungan hydrogen dan semakin tinggi indeks hydrogen. Sehingga, shale yang banyak mengandung hydrogen dapat ditafsirkan memiliki porositas yang tinggi pula.

Untuk mengantisipasi uncertainty tersebut, maka pada praktiknya, interpretasi porositas dapat dilakukan dengan mengelaborasikan log density logging.

Density logging sendiri dilakukan untuk mengukur densitas batuan disepanjang lubang bor,. Densitas yang diukur adalah densitas keseluruhan dari matrix batuan dan fluida yang terdapat pada pori. Prinsip kerja alatnya adalah dengan emisi sumber radioaktif. Semakin padat batuan semakin sulit sinar radioaktif tersebut ter-emisi dan semakin sedikit emisi radioaktif yang terhitung oleh penerima (counter).

Gambar dibawah ini menunjukkan teknik interpretasi porositas dan litologi dari data density log (RHOB) dan neutron porosity (NPHI) . Pada contoh dibawah, jika kita memiliki data dengan NPHI=15% dan RHOB=2.4 g/cc maka porositas yang sesungguhnya adalah 18% dan batuannya berupa SS (Sandstone).

Courtesy Schlumberger

Penggabungan neutron porosity dan density porosity log sangat bermanfaat untuk mendeteksi zona gas dalam reservoir. Zona gas ditunjukkan dengan ‘cross-over’ antara neutron dan density. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini:

Courtesy Geomore

Pada gambar di atas terlihat pada zona reservoir (low gamma ray), terdapat ‘cross-over’ antara density dan neutron., dalam hal ini neutron porosity lebih rendah dari density porosity.

Reference: John T. Dewan, "Open-Hole Nuclear Logging - State of the Art" - SPWLA Twenty-Seventh Annual Logging Symposium, June 9-13 1986.

sumber :http://ensiklopediseismik.blogspot.com

Resistivity Logging

Adalah metoda untuk mengukur sifat batuan dan fluida pori (baca: minyak, gas dan air) disepanjang lubang bor dengan mengukur sifat tahanan kelistrikannya.

Besaran resistivitas batuan dideskripsikan dengan Ohm Meter, dan biasanya dibuat dalam skala logarithmic dengan nilai antara 0.2 sampai dengan 2000 Ohm Meter.

Metoda resistivity logging ini dilakukan karena pada hakekatnya batuan, fluida dan hidrokarbon di dalam bumi memiliki nilai resistivitas tertentu. Berikut contohnya:

Adapted from Colorado School of Mines

Pada tabel di atas terlihat adanya ‘irisan’ nilai resistivitas antara jenis batuan sedimen. Hal ini mengakibatkan interpretasi batuan berdasarkan nilai log resistivitas merupakan pekerjaan yang sangat sulit.

Akan tetapi, nilai resistivitas air garam dapat dibedakan dengan baik dari minyak dan gas. Karena air garam memiliki nilai resistivitas yang sangat rendah, sedangkan hidrokarbon (minyak-gas) memiliki nilai resistivitas yang sangat tinggi. Log resistivitas banyak sekali membantu pekerjaan evaluasi formasi khususnya untuk menganalisa apakah suatu reservoir mengandung air garam (wet) atau mengandung hidrokarbon, sehingga log ini digunakan untuk menganalisis Hidrocarbon-Water Contact.

Gambar dibawah ini menunjukkan contoh interpretasi HC-Water Contact dari resistivity log.

Courtesy Dr Elena Pasternak

Didalam pengukuran resistivity log, biasanya terdapat tiga jenis ‘penetrasi’ resistivity, yakni shallow (borehole), medium (invaded zone) dan deep (virgin) penetration. Perbedaan kedalaman penetrasi ini dimaksudkan untuk menghindari salah tafsir pada pembacaan log resistivity karena mud invasion (efek lumpur pengeboran) dan bahkan dapat mempelajari sifat mobilitas minyak.

Sebagaimana yang kita ketahui untuk mengantisipasi pressure (e.g. pore pressure), saat pengeboran biasanya dipompa oil based mud atau water based mud. Sebagai contoh, jika kita menggunakan water based mud (resistivity rendah) sebagai lumpur pemboran, kemudian lumpur tersebut meng-invasi reservoir yang mengandung minyak, maka kita akan mendapatkan profil deep penetration resistivity lebih tinggi daripada shallow-medium penetration resistivity.

Jika medium penetration dan deep penetration mirip (tidak ada efek invasi), maka situasi ini mengindikasikan minyak didalam reservoir tersebut sangat susah untuk mobile (hal ini kurang bagus dalam production). Gambar di bawah menunjukkan perbedaan zona borehole (lumpur), invaded dan virgin zone

Courtesy ATEMIS, Technologies Sarl, 1998-2007.

Gambar di bawah ini menunjukkan respon resistivity log untuk shallow, medium dan deep penetration. Lihat respon pada interval reservoir-batupasir (low gamma ray, low SP), besaran nilai resistivitas untuk ketiga jenis penetrasi ini menunjukkan nilai yang tinggi yakni > 100 Ohm-meter yang menunjukkan bahwa reservoir tersebut mengandung hidrokarbon. Selanjutnya, terlihat bahwa shallow resistivity lebih tinggi dari medium dan medium lebih tinggi dari deep penetration. Apakah anda bisa menduga jenis mud yang digunakan? water based atau oil based mud?

Courtesy Geomore

Resistivity log memiliki kegunaan lain yakni untuk mendeterminasi tingkat saturasi air (Water Saturation). Semakin tinggi saturasi air maka resistivity akan semakin rendah. Prediksi Water Saturation dari Resistivity log dapat dilakukan dengan berbagai algoritma diantaranya Persamaan Archie berikut:

Courtesy www.kgs.ku.edu

sumber :http://ensiklopediseismik.blogspot.com

Gamma Ray Log

Gamma Ray Log adalah metoda untuk mengukur radiasi sinar gamma yang dihasilkan oleh unsur-unsur radioaktif yang terdapat dalam lapisan batuan di sepanjang lubang bor.

Unsur radioaktif yang terdapat dalam lapisan batuan tersebut diantaranya Uranium, Thorium, Potassium, Radium, dll.

Unsur radioaktif umumnya banyak terdapat dalam shale dan sedikit sekali terdapat dalam sandstone, limestone, dolomite, coal, gypsum, dll. Oleh karena itu shale akan memberikan response gamma ray yang sangat signifikan dibandingkan dengan batuan yang lainnya.

Jika kita berekerja di sebuah cekungan dengan lingkungan pengendapan fluvio-deltaic atau channel system dimana biasanya sistem perlapisannya terdiri dari sandstone atau shale (sand-shale interbeds), maka log gamma ray ini akan sangat membantu didalam evaluasi formasi (Formation Evaluation- FE).

Seperti halnya logging yang lainnya, pengukuran gamma ray log dilakukan dengan menurunkan instrument gamma ray log kedalam lubang bor dan merekam radiasi sinar gamma untuk setiap interval tertentu. Biasanya interval perekaman gamma ray (baca: resolusi vertikal) sebesar 0.5 feet.

Dikarenakan sinar gamma dapat menembus logam dan semen, maka logging gamma ray dapat dilakukan pada lubang bor yang telah dipasang casing ataupun telah dilakukan cementing. Walaupun terjadi atenuasi sinar gamma karena casing dan semen, akan tetapi energinya masih cukup kuat untuk mengukur sifat radiasi gamma pada formasi batuan disampingnya.

Seperti yang disebutkan diatas bahwa gammar ray log mengukur radiasi gamma yang dihasilkan oleh unsur-unsur radio aktif seperti Uranium, Thorium, Potassium dan Radium. Dengan demikian besaran gamma ray log yang terdapat didalam rekaman merupakan jumlah total dari radiasi yang dihasilkan oleh semua unsur radioaktif yang ada di dalam batuan. Untuk memisahkan jenis-jenis bahan radioaktif yang berpengaruh pada bacaan gamma ray dilakukan gamma ray spectroscopy. Karena pada hakikatnya besarnya energy dan intensitas setiap material radioaktif tersebut berbeda-beda.

Spectroscopy ini penting dilakukan ketika kita berhadapan dengan batuan non-shale yang memungkinkan untuk memiliki unsur radioaktif, seperti mineralisasi uranium pada sandstone, potassium feldsfar atau uranium yang mungkin terdapat pada coal dan dolomite.

Gamma ray log memiliki satuan API (American Petroleum Institute), dimana tipikal kisaran API biasanya berkisar antara 0 s/d 150. Walaupun terdapat juga suatu kasus dengan nilai gamma ray sampai 200 API untuk jenis organic rich shale.

Gambar dibawah ini menunjukkan contoh interpretasi lapisan batuan untuk mendiskriminasi sandstone dari shale dengan menggunakan log gamma ray.

Adapted from kgs.ku.edu

Dikarenakan log gamma ray memiliki kapabilitas untuk mengukur derajat kandungan shale di dalam lapisan batuan, maka didalam industri migas gamma ray log kerap kali digunakan untuk memprediksi besaran volume shale atau dikenal dengan Vshale dengan formulasi:

Gambar dibawah ini menunjukkan teknis perhitungan Vshale untuk shale A dari sebuah gamma ray log. Perhatikan bahwa penentuan nilai-nilai tersebut bersifat interpretatif.

Adapted from kgs.ku.edu

Gamma ray log memiliki kegunaan lain diantaranya untuk melakukan well to well correlation dan penentuan Sequence Boundary (SB), yakni dengan mengidentifikasi Maximum Flooding Surface (MFS) sebagai spike dengan nilai gamma ray yang tinggi. Well to well correlation ini biasanya dilakukan dengan melibatkan log-log yang lainnya seperti sonic, density, porositas, dll.

Adapted from strata.geol.sc.edu

sumber : http://ensiklopediseismik.blogspot.com