10. TAHAPAN EKSPLORASI DAN INTERPRETASI SEISMIK a. Tahap-tahap eksplorasi hidrokarbon Eksplorasi hidrokarbon dilakukan melalui berbagai tahapan, yaitu: - Setelah berhasil memenangkan tender atas area atau blok area dari pemerintah setempat, maka selama masa perjanjian berlaku perusahaan yang memenangkan tender wajib untuk melakukan eksplorasi seperti yang tercantum dalam perjanjian. Hal yang pertama yang dilakukan adalah dengan mendapatkan data-data dari kegiatan eksplorasi terdahulu (jika ada), berupa data-data sumur, peta atau seismik lama atau pun studi pustaka. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan suatu gambaran yang lebih jelas tentang daerah tersebut, jika memungkinkan dapat menggambarkan tentang suatu petroleum system pada daerah tersebut. Bahkan biasanya kegiatan ini dilakukan sebelum perusahaan berhasil memenangkan tender. - Kemudian dapat dilakukan berbagai kemungkinan dimana kemungkinan hidrokarbon terdapat pada daerah tersebut. Sebagai pendahuluan dapat dilakukan survey seismik, terutama sekali 3D seismik pada daerah yang diduga mengandung suatu struktur yang berpotensi mengandung hidrokarbon. - Kemudian, dari berbagai sumur yang diajukan (proposed wells), maka dibuat peringkat berdasarkan tingkat resikonya. Kandidat sumur dengan resiko yang paling rendah akan dibor terlebih dahulu. Jumlah sumur yang dibor biasanya minimal sesuai dengan perjanjian dengan pemerintah. Sebagai contoh, jika perusahaan pemenang tender telah mengajukan akan mengebor 3 sumur, maka minimal perusahaan tersebut harus membor 3 sumur. Sumur tersebut harus dibor sebelum masa konsesi perusahaan terhadap blok tersebut habis masa berlakunya. Dari sumur tersebut dapat dilakukan berbagai evaluasi dan pengambilan data, seperti logging dan coring. - Jika sumur tersebut ternyata menghasilkan hidrokarbon, maka dapat dievaluasi untuk dapat dilanjutkan dengan proses produksi. Sedangkan jika sumur yang dibor tidak mengandung hidrokarbon, maka jika perusahaan terbut tidak memperpanjang kontrak, maka blok tersebut akan dikembalikan kepada pemerintah
b. Analisis seismik: Metode seismik merupakan cabang geofisika yang dapat digunakan untuk memperoleh informasi tentang sifat fisik batuan yang membentuk kulit bumi sampai pada analisa struktur dan keadaan stratigrafi bawah permukaan. - Dasar teori Suatu sumber getar (source) akan menghasilkan gelombang seismik yang bila mengenai permukaan akan dipantulkan atau dibiaskan atau sebagian dipantulkan dan sebagian dibiaskan. Suatu alat penerima (receiver) akan merekam waktu yang dibutuhkan gelombang tersebut untuk merambat dari sumber getar ke penerima.Berdasarkan travel time tersebut dapat ditentukan kecepatan gelombang ketika melewati lapisan batuan. Kecepatan ini tergantung pada litologi, umur, kedalaman, densitas, porositas, kandungan fluida, dan lain-lain. Berdasarkan macam gelombangnya, metode seismik dapat dibedakan menjadi dua, yaitu metode refraksi (bias) dan metode refleksi (pantul). Pada mulanya metode refraksi telah digunakan secara luas untuk penelitian hidrokarbon seperti untuk menemukan lokasi kubah garam dan struktur dangkal lainnya yang berasosiasi dengan reservoar. Namun aplikasi terpenting metode refraksi ini mungkin adalah untuk kepentingan geoteknik, misalnya pembangunan waduk, terowongan, dan gedung. Struktur-struktur dangkal di lokasi konstruksi dapat diketahui dengan metode ini. Sedangkan penelitian pada kedalaman yang lebih besar dilakukan dengan menggunakan metode refleksi. Beberapa kelebihannya, energi yang dibutuhkan lebih kecil, jumlah geophone (alat penerima) lebih sedikit, dan dapat mendeteksi low-velocity layers yang menjadi blind zone dengan metode refraksi. Gelombang seismik akan dipantulkan bila mengenai kontras acoustic impedance, yang merupakan produk dari densitas dan kecepatan gelombang seismik. Hasil dari survey seismik refleksi ini disebut penampang seismik yang secara horizontal menunjukkan jarak dan secara vertikal menunjukkan waktu tempuh gelombang. Penampang seismik ini dapat diubah menjadi penampang geologi dengan menentukan kecepatan gelombang dan ketebalan lapisan berdasarkan travel time yang terekam pada penampang seismik tersebut.
- Data processing Data seismik yang baru saja didapat dan direkam ke dalam tape, baik yang diambil dari daratan ataupun laut, belum ideal untuk diinterpretasi. Untuk menciptakan suatu gambar yang akurat tentang keadaan bawah permukaan, maka berbagai gangguan dalam seismik harus dihilangkan atau diminimalkan. Sesuatu yang dilakukan pada data untuk mencapai tujuan itu disebut juga seismic data processing. Melalui proses ini, suatu volume data yang besar yang diambil di lapangan akan dibuat lebih sederhana untuk dapat ditampilkan pada kertas atau layar workstation. Beberapa tahapan dalam seismic data processing adalah: 1. Membangun database (database building) 2. Editing dan koreksi 3. Peningkatan sinyal terhadap noise 4. Peningkatan resolusi dalam satuan waktu 5. Peningkatan resolusi dalam satuan ruang 6. Estetika (aesthetic) - Interpretasi seismik Tujuan terpenting dalam interpretasi seismik adalah mengolah informasi geologi sebanyak mungkin, terutama dalam bentuk struktur-struktur geologi. Penampang seismik yang dihasilkan merupakan penampang waktu (time section). Penampang ini dapat dikonversi ke kedalaman (depth section). Namun konversi ini terkadang tidak tepat karena tidak akuratnya perhitungan yang dilakukan. Karena itu para interpreter umumnya bekerja dengan time section. Bila informasi tentang kedalaman dibutuhkan untuk beberapa bagian yang khusus, perhitungan tambahan dapat dilakukan. Beberapa penampang seismik menghasilkan citra yang dapat dengan mudah diinterpretasi. Patahan ditunjukkan oleh refleksi yang diskontinyu. Bidang patahan umumnya miring, yang akan terlihat jelas pada penampang seismik yang searah dengan arah kemiringan patahan tersebut. Untuk patahan dengan kemiringan kurang dari 40°, agak sulit dideteksi dalam penampang seismik. Patahan mendatar (strike slip fault) yang menyebabkan perpindahan sepanjang patahan juga sulit untuk dideteksi. Hal ini baru akan terlihat jika ada penyimpangan bentuk struktur utama.
Untuk menginterpretasi keadaan stratigrafi dari penampang seismik dibutuhkan pengetahuan tentang seismik eksplorasi, sedimentologi, perubahan relatif muka air laut dan geomorfologi. - Kelemahan (pitfalls) dalam interpretasi seismik Terdapat berbagai kelemahan dan ketidakpastian dalam interpretasi seismik, terutama dalam interpretasi stratigrafi yaitu: 1. Seismik mempunyai resolusi yang kasar, dan suatu strata dalam suatu section yang tipis tidak mungkin untuk dapat dilihat 2. Tidak setiap fenomena (misalnya suatu system tract) dapat dilihat pada satu line seismik. Hal ini tergantung pada lintasan seismik yang diambil. 3. Adalah suatu kesalahan jika menganggap bahwa semua permukaan seismik yang diidentifikasi oleh terminasi suatu refleksi adalah sequence boundary 4. Satu kunci untuk sukses dalam seismik stratigrafi yaitu dengan memperhatikan pentingnya coastal onlap dan mengenalnya pada data seismik. 5. Kesusahan dalam membedakan pengikisan fluvial dengan marine canyon. Pengikisan fluvial merupakan indikasi sequence boundary, sementara marine canyon tidak. 6. Dalam suatu suksesi clinoform dengan suatu bottom set yang intensif, sangat mudah untuk salah dalam identifikasi permukaan downlap. Banyak dari clinoform akan terhenti terhadap bottomset yang lebih tua, dan permukaan downlap yang asli adalah pada terminasi bottomset. - Seismik stratigrafi (seismic stratigraphy) Seismik stratigrafi merupakan aplikasi dari data seismik untuk studi sikuen sedimentasi secara regional dan global. Teori ini berkembang berdasarkan penyelidikan yang dilakukan oleh Exxon yang disarikan oleh Payton (1977). Publikasi ini menjelaskan secara fundamental tentang analisis stratigrafi dalam skala besar. Skala dan resolusi daripada data seismik sangat berbeda dengan singkapan atau penampang melintang well log. Terutama sekali pada kedalaman dimana kecepatan suara sangat besar, data seismik tidak mampunyai resolusi yang mencukupi untuk suatu ketebalan stratigrafi kurang dari 50 – 100 m. Perbedaan dalam skala resolusi dapat ditunjukkan dedngan suatu contoh menggunakan gamma ray, synthetic dari
sumur tersebut, dan line seismik. Sebagai contoh, pada suatu pekerjaan detail dengan
menggunakan
sayatan
melintang
log
sumur
didapat
beberapa
ketidakselarasan, yang hanya merupakan satu sikuen seismik. Pola yang dilihat dari line seismik berguna dalam analisis stratigrafi dan perubahan muka laut. Refleksi seismik dalam banyak kasus akan menimbulkan adanya perbedaan atau kontras litologi tajam yang terjadi antar unit stratigrafi. Gradasi litologi secara lateral tak dapat tergambarkan. Suatu kontras stratigrafi biasanya terjadi ketika marine mudstone melapisi overlying batupasir sebagai akibat adanya marine flooding; refleksi seismik secara kasar akan mengikuti permukaan tersebut. Pada banyak line seismik, refleksi merupakan suatu efek interferensi yang dihasilkan dari batas-batas strata. Refleksi ini mengikuti batas strata, tetapi terpotong secara lateral melalui batas fasies dan litologi. Hal ini dapat ditunjukkan dengan mengikuti deposit pada shoreline yang dangkal sampai deposit laut dalam. Sebagai contoh, suatu refleksi mungkin mengikuti bagian atas (top) dari batupasir shoreline. Semakin ke arah offshore, permukaan ini merepresentasikan bagian top dari suatu suksesi coarsening upward. Perubahan ke shale adalah tajam dan mengakibat kontras impedance yang mengikuti permukaan deposisi. Permukaan ini pada dasarnya adalah timeline. Tak ada refleksi yang dihasilkan antara batupasir shoreface dan siltstone offshore. Ini adalah karakteristik dari refleksi seismik yang dapat meluas sepanjang permukaan waktu dari continent sampai ke fasies laut dalam, umumnya diikuti oleh flooding surfaces. Dikarenakan kurangnya resolusi seismik, suksesi fasies secara individual pada kedalaman tak dapat tergambarkan. Namun demikian, refleksi adalah kumpulan dari efek interferensi dari beberapa suksesi. Oleh karena itu data seismik dapat menunjukkan paket dari suatu deposisi sedimen di dalam suatu lingkungan yang luas dalam suatu interval waktu. Bounding diskontinuity dan condensed horizon umumnya dapat diidentifikasi pada seismic section, sehingga pembagian allostratigraphic dapat dilakukan. Dikarenakan kontras litologi dengan batuan sekitarnya, benyak condensed section terlihat dengan jelas di seismik. Ini dapat diketahui oleh kehadiran set clinoform pada bagian atasnya. Ketidakselarasan dapat atau tidak tergambarkan, tergantung pada kontras acoustic impedance. Ketidakselarasan angular dapat diikuti dengan menggabungkan (joining) titik truncation bagian bawah (erosi) atau overlapping (onlap).
- Well seismic tie Data seismik akan meliputi suatu database yang besar yang berhubungan dengan pengembangan lapangan. Bagaimanapun seismik mempunyai keterbatasan, dimana refleksi yang digunakan memetakan sikuen seismik dan fasies seismik yang akan menjelaskan distribusi dari reservoar dan unit batuan penutup diukur dalam traveltime, dan bukan dalam kedalaman (depth). Untuk mengetahui performance daripada reservoar, batas-batas dari unit perlu di dipetakan dalam kedalaman (depth). Konsep daripada velocity checkshot dibuat untuk suatu kalibrasi waktu (time) ke kedalaman (depth) berfungsi pada sumur kontrol sehingga image dari seismik dapat dikonversikan ke kedalaman yang dibutuhkan dalam perhitungan volumetrik reservoar.
Check shot Tujuan dari suatu survey kecepatan (velocity survey) adalah untuk memproduksi seismic wavelet pada permukaan yang dekat dengan sumur dan mengukur waktu yang dibutuhkan oleh wavelet untuk berjalan pada satu kedalaman dimana penerima seismik (receiver) diposisikan di dalam sumur. Receiver ini dipasang berurutan pada level kedalaman yang berbeda sehingga vertical traveltime untuk setiap level dapat dihitung. Tiap pengukuran traveltime dari source ke receiver disebut checkshot, dan semua kompilasi dari pengukuran traveltime kepada suatu kalibrasi time-depth disebut juga checkshot survey.
Synthetic seismogram Semakin banyak kontrol yang dikuasai seorang geologist dalam pemetaan bawah permukaan, maka akurasi dari peta akan semakin tinggi. Kontrol dapat ditingkatkan dengan korelasi antara data seismik dengan data sumur bor. Synthetic seismogram adalah alat utama untuk melakukan korelasi tersebut. Data kecepatan dari log sonik (dan juga log densitas) digunakan untuk membuat suatu synthetic seismic trace. Trace ini diperkirakan berlokasi sama dengan trace yang berada pada line seismik yang melewati lubang sumur dimana log tersebut diambil. Syntetic akan mengkorelasi data seismik dengan data log dimana synthetic ini dibuat.
VSP (vertical seismic profiling) Untuk menyambung antara data seismik (yang dicatat dalam fungsi traveltime) dan sumur yang menggunakan kedalaman maka digunakan checkshot atau VSP sebagai alat kalibrasi. VSP dicatat esensinya sama dengan survey checkshot. Perbedaan antara VSP dan chekshot adalah data VSP dicatat dengan jarak sampling yang lebih kecil daripada checkshot.
