BAB III DASAR TEORI
III.1 Gelombang Seismik
Gelombang seismik merupakan gelombang elastik yang menjalar di dalam bumi. Gelombang elastik yang y ang menjalar dalam medium seperti gelombang suara, berdasar sifatnya dapat dikategorikan sebagai gelombang seismik. Gelombang seismik dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok, yakni gelombang badan dan gelombang permukaan.
III.1.1 Gelombang badan
Gelombang badan merambat dalam badan medium yang berarti dapat pula merambat di permukaan medium. Gelombang badan dapat dibedakan menjadi dua jenis, yakni : 1. Gelombang P atau gelombang primer atau gelombang longitudinal , yang dapat menjalar dalam segala medium (padat, cair maupun gas). Gerakan partikel medium yang dilewati gelombang ini adalah searah dengan arah penjalaran gelombangnya. 2. Gelombang S atau gelombang sekunder atau atau gelombang transversal , yang hanya menjalar dalam medium padat. Gerakan partikel yang disebabkan oleh penjalaran gelombang ini adalah tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombangnya. Gelombang S dapat dibagi menjadi dua komponen, yakni :
20
21
Gelombang SV, yakni gelombang sekunder yang gerakan partikelnya terpolarisasi pada bidang vertikal.
Gelombang SH, yakni gelombang sekunder yang gerakan partikelnya adalah horisontal. Pada umumnya gelombang sekunder mempunyai kedua komponen ini, yaitu SH dan SV.
III.1.2 Gelombang permukaan
Gelombang permukaan adalah gelombang yang merambat pada permukaan bidang batas medium tertentu. Ada tiga macam macam gelombang permukaan, permukaan, yakni : 1. Gelombang Rayleigh Gelombang Rayleigh (R) (R) / ground / ground roll , yakni gelombang yang merambat pada permukaan bebas medium berlapis maupun homogen. Gelombang Gelombang ini mempunyai gerakan partikel eliptik retrograd . 2. Gelombang Love Love (L), yang merambat pada permukaan bebas medium berlapis dengan gerakan partikel seperti seperti gelombang SH. 3. Gelombang Stonely, Stonely, yaitu gelombang yang merambat pada bidang batas antara dua medium (gelombang antar permukaan atau interface wave) wave) dengan gerakan pertikel serupa dengan gelombang SV. Dari semua jenis gelombang di atas gelombang P mempunyai kecepatan yang paling besar, kemudian berturut-turut disusul oleh gelombang gelombang S, gelombang L dan gelombang R. Sedangkan untuk gelombang stonely stonely biasanya tidak teramati di permukaan tanah. Pada gambar III.1 merupakan ilustrasi penjalaran gelombang badan dan gelombang permukaan permukaan pada suatu medium.
22
Gambar III.1 Ilustrasi penjalaran gelombang gelombang badan : (a) gelombang P dan (b) gelombang S, gelombang permukaan : (c) gelombang R dan (d) gelombang L (sumber : http://web.ics.purdue.edu http://web.ics.purdue.edu))
III.2 Konsep Dasar Metode Seismik refleksi
Pada dasarnya metode seismik refleksi dilakukan dengan cara membuat getaran yang berfungsi sebagai sumber energi buatan. Gelombang yang dihasilkan sumber getaran tersebut merambat ke dalam bumi atau formasi batuan, kemudian dipantulkan ke permukaan oleh bidang pantul (reflektor) yang merupakan bidang batas perlapisan yang mempunyai kontras kontras akustik impedansi. Gelombang yang dipantulkan tersebut diterima oleh receiver yang yang berada di permukaan dan direkam ke instrumen. Gelombang yang terekam digunakan untuk merekonstruksi penjalaran gelombang seismik refleksi yang membawa informasi struktur bawah permukaan berdasarkan variasi amplitudo, variasi frekuensi dan pengukuran waktu tempuh gelombang selama penjalaran (Telford et al., 1976).
23
III.2.1 Penjalaran gelombang seismik
Penjalaran gelombang seismik dalam medium bumi mengikuti hukum-hukum fisika yang berlaku dalam optika geometri, dengan mengambil pendekatan bahwa tiap lapisan batuan dalam medium bumi dianggap bersifat homogen, isotrop dan elastis sempurna sehingga gelombang seismik akan merambat dengan kecepatan konstan di sepanjang lintasan garis lurus. Medium bumi terdiri atas beberapa lapisan batuan yang memiliki kerapatan dan kecepatan gelombang berbeda-beda antara lapisan batuan satu dengan lapisan batuan yang lain. Penjalaran dari gelombang seismik tersebut memenuhi hukum Snellius. Hukum ini mengatakan bahwa gelombang seismik yang melewati bidang batas antara dua medium akan mengalami pemantulan dan pembiasan sehingga terjadi perubahan arah gelombang (Gambar III.2). Sesuai dengan hukum Snellius, dapat dituliskan persamaan yang menjelaskan relasi antara sudut datang, sudut bias dan sudut pantul terhadap kecepatan gelombang dalam medium, yakni : sin 1 V P 1
sin 1' V P 1
sin 1 V S 1
sin 2 V P 2
sin 2 V S 2
p
Gambar III.2 Pemantulan dan pembiasan gelombang seismik berdasarkan hukum Snellius (Yilmaz, 2001)
(3.1)
24
dengan
θ 1 sudut
datang gelombang P,
adalah sudut pantul gelombang S,
θ 1’ adalah
θ 2 adalah
sudut pantul gelombang P, 1
sudut bias gelombang P, 2 adalah
sudut bias gelombang S, V P1 dan V P2 adalah kecepatan gelombang P pada medium 1 dan medium 2, V S1 dan V S2 adalah kecepatan gelombang S pada medium 1 dan medium 2, dan p adalah parameter gelombang (konstanta). Pada medium banyak lapis, hukum Snellius akan semakin terlihat lebih jelas. Gambar III.3 mengilustrasikan 2 berkas gelombang dengan nilai p yang berbeda, yakni p1 dan p2 yang menjalar pada medium 1, 2 dan 3. Menurut hukum Snellius maka persamaan yang berlaku adalah : untuk berkas I
untuk berkas II
sin 1 v1 sin 1' v1
sin 2
sin 2'
v2
v2
sin 3
sin 3'
v3
v2
p1
sin 4' v1
(3.2)
p 2
Gambar III.3 Perambatan gelombang seismik pada model medium bumi lapisan horisontal
(3.3)
25
III.2.2 Geometri penjalaran gelombang seismik refleksi
Perambatan gelombang seismik refleksi dari source S ke receiver R dengan kecepatan v dan waktu tempuh t dapat diilustrasikan seperti pada gambar III.4. Dengan x adalah jarak dari sumber ke penerima, h adalah ketebalan lapisan pertama dan r adalah jarak perambatan gelombang. x R
S
r
r i1
i1
h v
O
Gambar III.4 Geometri gelombang seismik pantul pada model bumi 2 lapis (Robinson dan Çoruh, 1988)
Berdasarkan gambar III.4 penjalaran gelombang seismik refleksi tersebut melalui garis SOR. Karena sudut datang sama dengan sudut pantul maka jarak antara SO dan OR juga sama, sehingga persamaan waktu tempuhnya adalah : 2 x 2 x 2 4h 2 2 2 t x h t x 2 2 4 v v v
(3.4)
Pada model bumi dengan lapisan pemantul (reflektor) miring (gambar III.5) maka waktu tempuh penjalaran gelombang dari sumber ke receiver menjadi : 2
2
2h cos x 2h sin t v1 v1 2 x
(3.5)
dengan x adalah jarak sumber ke penerima, v1 adalah kecepatan lapisan pertama, v2 adalah kecepatan lapisan kedua, S adalah sumber, R adalah penerima, S’ adalah pencerminan dari titik S terhadap reflektor, S” adalah proyeksi reflektor vertikal
26
dari S’ ke permukaan, D adalah titik pantul, d adalah jarak vertikal terhadap reflektor, h adalah jarak tegak lurus terhadap reflektor dan
α adalah
kemiringan
dari lapisan pemantul. S”
v1
R
S
α
v2 D
α
α
S’
Gambar III.5 Geometri gelombang seismik pantul pada reflektor miring (Robinson dan Çoruh, 1988)
III.3 Akusisi Seismik 3D
Pengambilan data pada survei seismik 3D secara umum tidak jauh berbeda dengan survei seismik 2D. Perbedaan paling menonjol adalah geometri bentangan penerima dengan sumber gelombang. Bentangan survei seismik 3D merupakan gabungan beberapa lintasan seismik 2D. Untuk survei seismik 3D di darat sering digunakan penembakan dengan cara swath shooting , yaitu larikan penerima tersusun paralel (in-line direction) sedangkan lintasan sumber berada pada arah tegak lurus dengan lintasan penerima ( x-line direction). Dalam pelaksanaan survei seismik 3D menggunakan teknik tertentu dalam pengambilan data di lapangan untuk mendapatkan data dengan kualitas yang bagus.
27
III.3.1 CDP gather
Pada eksplorasi hidrokarbon yang menerapkan metode seismik refleksi multichannel menggunakan titik tembak sebagai sumber gelombang dan banyak geophone/hydrophone sebagai receiver dalam pengumpulan data sehingga dapat mempercepat akusisi data. Mayne (1962) memperkenalkan teknik common depth point stacking untuk meningkatkan signal to noise ratio dan analisis kecepatan yang lebih baik untuk konversi kedalaman. Refleksi seismik yang berasal dari beberapa pasangan titik tembak dan penerima yang dipantulkan pada satu titik pantul yang sama (CDP atau Common Depth Point ), kemudian dikumpulkan dalam satu CDP gather (gambar III.6a). Selanjutnya data hasil rekaman seismik dari setiap CDP gather diurutkan ( sorting ) kedalam satu susunan pertambahan jarak ( offset ) terhadap waktu tempuh (gambar III.6b). Proses sorting CDP ini dilakukan pada setiap shot gather data seismik dari lapangan. Kemudian data waktu tiba setiap trace dalam CDP gather dikoreksi NMO ( Normal Move Out ) (gambar III.6c), yaitu koreksi waktu tiba refleksi tiap trace terhadap waktu mula-mula (T = 0). Setelah dilakukan koreksi NMO kemudian dilanjutkan dengan proses stacking (gambar III.6d). Stacking trace adalah trace hasil penjumlahan ( stack ) trace-trace dalam CDP gather yang telah dikoreksi NMO sehingga amplitudo refleksi akan saling menguatkan sedangkan untuk amplitudo noise yang sifatnya random akan saling melemahkan. Penampang seismik terdiri dari deretan stacking trace yang dapat menggambarkan kondisi geologi bawah permukaan bumi.
28
Gambar III.6 Ilustrasi pengumpulan data rekaman seismik refleksi (a) CDP gather, (b) CDP gather sebelum koreksi NMO, (c) CDP gather sebelum koreksi NMO, (d) stacking trace
III.3.2 Konsep bin
Pada survei seismik 2D data diurutkan ( sorting ) kedalam CMP gathers yang berasosiasi dengan satu titik diatas permukaan bumi. Sedangkan data pada seismik 3D lebih tidak teratur dan memerlukan konsep midpoint bin, (gambar III.7). Pada data seismik laut ketidakteraturan berasal dari kabel yang terpuntir dan pada data seismik darat dari akses, topografi dan permasalahan desain. Bin didefinisikan sebagai ukuran dari in-line dan cross-line serta jumlah sebenarnya dari seluruh midpoint yang terekam pada luasan bin dalam bentuk CMP gathers. Fold dari setiap bin adalah jumlah dari trace yang terekam.
Gambar III.7 Midpoint dalam bin seismik 3D
29
Proses stacking CMP pada seismik 3D adalah dengan menjumlahkan seluruh trace dalam bin untuk mendapatkan stack trace tunggal (gambar III.8). Idealnya, midpoint sebenarnya (riil) akan mengumpul dekat pusat bin. Trace ini berasosiasi dengan pusat geometri bin untuk proses selanjutnya. Pada satu tingkatan untuk pemahaman, bin merupakan objek yang sangat sederhana. Sungguh tak lain hanya khayalan penggambaran kotak diatas permukaan bumi dengan menggunakan ukuran in-line dan cross-line. Tetapi detail bagian dalam bin sulit divisualisasikan untuk survei 3D yang besar.
Gambar III.8 Stacking CMP dalam setiap bin untuk mendapatkan Trace tunggal (Liner, 1999)
III.3.3 Luasan survei akusisi seismik 3D
Penentuan luasan area survei seismik 3D sangat penting, untuk mendapatkan gambaran bawah permukaan dari target yang akan dicari. Dalam survei seismik 3D dikenal tiga luasan akusisi (gambar III.9), yaitu : 1. Luasan target , merupakan luasan yang dipakai sebagai dasar untuk seluruh interpretasi geologi. Luasan ini disebut juga sweet spot . 2. Luasan permukaan liputan penuh (luasan 3D) , yaitu luasan di permukaan tempat tercapainya jumlah liputan yang dikehendaki, dimana sisi-sisinya merupakan sisi luasan target ditambah dengan tingkap migrasi. Luasan ini disebut juga image area atau luasan fold taper .
30
3. Luasan survei, dimana sisi-sisi luasan ini merupakan sisi-sisi dari luasan pertama dan kedua ditambah dengan jarak pembentukan jumlah liputan. Dalam luasan inilah ditempatkan sumber penembak dan penerima. Luasan ini disebut juga acquisition area.
Gambar III.9 Ilustrasi luasan akusisi
III.3.4 Geometri lapangan survei seismik 3D
Dalam survei seismik yang menggunakan berbagai macam susunan source dan receiver dan biasanya disebut geometri lapangan atau field layout . Setiap geometri lapangan memiliki keunggulan dan kelemahan. Pemilihan jenis geometri lapangan yang dipakai pada suatu area survei tergantung dari target, keperluan survei dan ketersediaan peralatan. Gambar III.10 menunjukkan beberapa geometri lapangan pada survei seismik 3D yang sering digunakan. Di sini digunakan tiga jenis geometri lapangan, yaitu : straight line, bricks dan slanted. Pada geometri straight line arah lintasan source tegak lurus dengan lintasan receiver , sedangkan lintasan source geometri slanted membentuk sudut terhadap lintasan receiver (non orthogonal). Untuk geometri bricks merupakan
31
modifikasi dari straight line, yaitu dengan menggerakkan group dari titik tembak yang berada pada lintasan receiver secara bergantian keposisi setengah lintasan. Dari segi pelaksanaan di lapangan, geometri bricks lebih susah diterapkan daripada geometri straight line dan slanted walaupun terkadang memberikan hasil yang lebih baik.
Gambar III.10 Geometri lapangan survei seismik 3D (a) Straight line, (b) Slanted, (c) Zig-zag, (d) Bricks, (e) Radial dan (f) Button
III.4 Parameter Akusisi Seismik 3D
Desain survei merupakan tahapan awal dalam akusisi seismik 3D. Pembuatan desain survei melibatkan perhitungan parameter-parameter yang dapat digunakan untuk menentukan keberhasilan dari suatu hasil desain. Parameter tersebut adalah parameter target dan parameter lapangan.
III.4.1 Parameter target
Parameter target adalah parameter yang berhubungan dengan deskripsi dari kondisi geologi bawah permukaan yang berisi tentang informasi data-data dari
32
target survei. Parameter target ini merupakan masukan awal dalam pembuatan desain survei seismik 3D baik secara manual maupun dengan simulasi rekaman. Semakin jelas dan akurat parameter target yang diperoleh akan semakin baik pula desain yang dihasilkan. Parameter target tersebut meliputi : 1. Target survei
Target merupakan lapisan batuan atau formasi batuan bawah permukaan yang dijadikan sebagai zona interest dari survei karena diperkirakan adanya kandungan hidrokarbon yang potensial. Target survei ditentukan berdasarkan data sumur, yaitu keadaan litologi batuannya dan berdasarkan penampang data seismik 2D sebelumnya berupa horison lapisan batuan. 2. Kedalaman target
Kedalaman target merupakan tolok ukur dalam perencanaan sumber seismik yang akan dipakai saat survei. Selain itu juga dijadikan sebagai parameter kontrol untuk menentukan offset antara source dan receiver . Kedalaman target dapat ditentukan berdasarkan peta struktur atau penampang seismik 2D sebelumnya dan litologi batuan dari data sumur. Kedalaman target meliputi kedalaman terdangkal dan terdalam dari target survei (gambar III.11). surface target terdangkal target terdalam a b c
Gambar III.11 Kedalaman target a-b adalah formasi target primer dan b-c : formasi target sekunder
33
Berdasarkan faktor spekulasi kedalaman target dibagi menjadi dua jenis (gambar III.11), yaitu : kedalaman primer adalah kedalaman dari zona target yang utama dan kedalaman sekunder adalah kedalaman dari kemungkinan adanya zona target yang lebih dalam. 3. Luasan target
Luasan target merupakan luas dari zona target di bawah permukaan yang membutuhkan penggambaran seismik 3D. Informasi mengenai luas daerah target merupakan input awal dalam mendesain luas daerah survei di permukaan. Desain geometri yang efektif sangat ditentukan oleh informasi mengenai luas target yang akan diselidiki karena hal ini berhubungan dengan interval line yang akan dibuat dalam survei tersebut. Selain itu informasi luas target juga digunakan untuk menentukan pengambilan arah bentangan dari lintasan pengukuran ( in-line dan cross-line) yang ekonomis. Penentuan luasan target dapat ditentukan berdasarkan garis batas minyak maksimum atau dari garis batas minyak dan air serta dari pola-pola patahan pada penampang seismik 2D sebelumnya. Secara praktis dan ekonomis dapat dilakukan perhitungan luasan target secara langsung (gambar III.12) dari peta struktur zona target yang telah dibuat berdasarkan hasil survei seismik 2D.
Gambar III.12 Ilustrasi luasan target dari peta struktur
34
4. Kemiringan ( dip)
Kemiringan yang dimaksud adalah kemiringan maksimum dari bidang target secara geologi pada arah in-line dan cross-line. Di dalam desain lapangan survei seismik 3D, kemiringan bidang target berhubungan langsung dengan perencanaan luas daerah survei yang akan dilakukan. Selain itu juga menentukan distribusi offset dan azimuth antara source dengan receiver , karena pada umumnya lintasan penerima eksplorasi seismik cenderung pada arah yang tegak lurus dengan strike dari reflektor miring. Teknik penentuan kemiringan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu : Peta struktur dan dilakukan langsung dari penampang seismik. Metode time structure dapat dibuat berdasarkan data waktu tempuh gelombang pada target. Pada setiap kedalaman dari target dibuat peta “isotime” yang kemudian diinterpretasikan pada dua titik kedalaman yang berbeda. S edangkan penentuan kemiringan bidang target berdasarkan penampang seismik pada prinsipnya memiliki kesamaan yaitu dengan menghitung selisih waktunya. 5. Frekuensi
Frekuensi merupakan salah satu parameter terpenting sebagai input awal dalam penentuan parameter lapangan survei seismik. Frekuensi tersebut adalah frekuensi maksimum yang dikandung oleh gelombang seismik yang diperoleh di lapangan. Nilai frekuensi maksimum diperoleh dari data seismik 2D sebelumnya dengan cara mengukur jarak dari puncak ke puncak gelombang di sekitar horison. Frekuensi maksimum ini merupakan frekuensi yang bebas dari efek aliasing baik akibat dari perubahan offset , kedalaman maupun kemiringan bidang target.
35
Penentuan frekuensi maksimum sangat berguna untuk mendesain jarak atau spasi trace yang optimal, yaitu suatu jarak dimana selisih waktu tiba gelombang pada receiver terdekat dan terjauh optimal. Faktor penyebab dari selisih waktu ini adalah kemiringan bidang reflektor dan variasi topografi di permukaan. 6. Kecepatan gelombang
Kecepatan yang dipakai dalam perhitungan desain parameter lapangan survei seismik bisa berupa kecepatan interval atau kecepatan RMS ( Root Mean Square). Kecepatan interval dapat ditentukan dari survei check shot berdasarkan interval kedalaman, sehingga kecepatan interval merupakan kecepatan gelombang yang sebenarnya dari lapisan batuan di daerah penelitian atau juga dapat ditentukan dari penampang seismik 2D sebelumnya. Sedangkan kecepatan RMS bisa diperoleh dari seismik 2D saat melakukan analisis kecepatan sehingga diperoleh kecepatan pada masing-masing formasi sekaligus target survei. Kecepatan gelombang tersebut menunjukkan nilai kecepatan lapisan batuan diatas zona target. Informasi kecepatan gelombang ini berguna untuk perhitungan parameter selanjutnya, seperti : spatial sampling , tingkap migrasi maupun dalam perhitungan dip dari peta struktur.
III.4.2 Parameter lapangan
Parameter lapangan adalah parameter yang dihitung berdasarkan hasil test parameter lapangan, perumusan matematis dan parameter target yang ditentukan sebelumnya. Dalam penelitian ini, parameter lapangan dikategorikan menjadi 4 bagian utama, yaitu :
36
III.4.2.1 Parameter geometri
Parameter geometri meliputi fold coverage, ukuran bin, Xmin, Xmax, tingkap migrasi, fold taper dan geometri bentangan. 1. Fold coverage (liputan)
Fold coverage dalam seismik 3D memiliki pengertian yang sama dengan fold coverage pada seismik 2D, yaitu jumlah penembakan yang berulang pada satu titik yang sama dengan sumber yang berbeda atau banyaknya midpoint setiap bin. Kegunaan dari fold coverage untuk menaikkan signal to noise ratio dan meredam noise random serta filtering. Besarnya sinyal dilipatkan sejumlah fold kali dan noise (random) akan diredam akar dua fold kali. Fold ini merupakan parameter awal yang harus ditentukan, karena parameter ini sangat penting dalam desain geometri penembakan dan juga dalam penentuan biaya yang efisien. Pada gambar III.13 menunjukkan grafik kesebandingan antara fold dengan S/N. Dari gambar tersebut terlihat bahwa setiap peningkatan fold sebanyak 2 kali diperoleh kenaikan S/N 41 % atau dua kali S/N akan memperoleh 4 kali fold dengan asumsi noise bersifat Gaussian.
Gambar III.13 Hubungan fold dengan S/N (Cordsen dan Pierce, 1995)
37
Secara umum penentuan jumlah fold dalam survei seismik 3D sebenarnya tidak menggunakan perumusan matematika yang akurat tetapi hanya berdasarkan pada fold survei seismik 2D sebelumnya. Biasanya nilai fold 3D adalah ½ dari fold 2D atau dilebihkan sampai dengan
2
3
fold 2D jika memiliki S/N yang tinggi.
Beberapa pendapat mengatakan untuk data dengan S/N tinggi biasanya nilai fold 3D yang diinginkan adalah
1
3
dari nilai fold 2D.
Cara apapun yang dipakai untuk menghitung fold 3D harus mengacu kepada fakta bahwa satu titik tembak akan membuat beberapa midpoint dimana terdapat titik perekaman. Jika semua offset berada pada jangkauan yang diperbolehkan, maka nilai dari fold dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan : Fold NS NC b 2 U
(3.6)
dengan NS adalah jumlah titik tembak per luasan, NC adalah jumlah channel , b adalah dimensi bin (persegi) dan U adalah unit faktor (10 -6 untuk satuan m/km2) Seismik 3D mempunyai nilai fold yang berbeda pada sisi-sisinya. Penentuan nilai fold seismik 3D dilakukan dalam 2 arah, yaitu : in-line dan cross-line. Fold dalam arah in-line dapat dihitung dengan persamaan (3.7), sedangkan fold dalam arah cross-line dihitung dengan menggunakan persamaan (3.8). Gambar III.14 menunjukkan pembentukan liputan bawah permukaan.
fold inline
NC r 2
RI SLI
(3.7)
dengan NC r adalah jumlah channel dalam arah in-line, RI adalah jarak antar group receiver dan SLI adalah jarak antar lintasan titik tembak. fold crossline
NRL 2
(3.8)
38
dengan NRL adalah jumlah lintasan receiver dalam satu template atau satu kali dilakukan penembakan. Jumlah fold total dari survei seismik 3D dapat dihitung dengan menggunakan persaman (3.9) yang merupakan perkalian antara fold inline dengan fold crossline. Perkalian dari keduanya tidak akan melebihi dari ju mlah fold total.
fold total fold inline fold crossline
(3.9)
Gambar III.14 Pembentukan liputan (Stone, 1994, hal.56)
Beberapa area akan memberikan nilai batas bawah dan lainnya memberikan nilai batas atas untuk mendapatkan rata-rata dari nilai fold bukan bilangan cacah tersebut. Jika dari hasil didapatkan nilai bukan bilangan cacah, maka akan terdapat penumpukan nilai fold . 2. Ukuran bin
Salah satu teknik coverage yang digunakan untuk mendapatkan informasi bawah permukaan berbentuk volumetrik adalah dengan membuat sample-sample kecil pada setiap bagian dari target yang diinginkan. Sample-sample kecil dalam
39
seismik 3D tersebut disebut “bin”, umumnya digunakan istilah “bin size” untuk menyatakan ukuran besar dari nilai bin tersebut. Jumlah total dari setiap bin size merupakan luas total dari seluruh target yang diinginkan. Ukuran serta interval bin sangat diperlukan dalam desain survei seismik 3D. Penentuan ukuran bin berdasarkan spasi cuplik, yaitu jarak maksimum antara dua jejak seismik yang berturutan pada penampang seismik yang telah di stack (zero offset). Ukuran bin dan besarnya nilai fold akan saling mempengaruhi karena fold merupakan fungsi kuadratik dari sisi bin (gambar III.15) selain itu ukuran bin akan mempengaruhi nilai S/N.
Gambar III.15 Hubungan fold dengan bin size (Cordsen dan Pierce, 1995)
Bin adalah suatu luasan dimana beberapa CMP yang dihasilkan digabung menjadi satu CMP gather . Bentuk bin pada umumnya berupa persegi, namun jika diinginkan pada salah satu arah sisi bin maka geometrinya dapat diperpanjang menuju arah tersebut. Penentuan ukuran bin ini dipengaruhi oleh tiga faktor, yaitu ukuran target, frekuensi maksimum agar tidak terjadi aliasing serta resolusi
40
horisontal yang diinginkan. Berdasarkan pengalaman, ukuran bin ini diperoleh dengan membagi ukuran target dengan tiga. Ukuran target ini ditentukan cukup dengan 2-3 trace, untuk menggambarkan target yang berukuran kecil dalam seismik 3-D. Untuk menentukan ukuran bin supaya tidak terjadi aliasing frekuensi tergantung pada kemiringan target, kecepatan RMS dan frekuensi maksimum atau sampling rate. Persamaan untuk menentukan ukuran bin tersebut adalah :
b
v rms 4. f max . sin
(3.10)
dengan b adalah ukuran bin, vrms adalah kecepatan RMS formasi batuan diatas target survei, f max adalah frekuensi maksimum gelombang yang dipantulkan zona target dan adalah sudut kemiringan tercuram dari bidang target. Parameter vrms dan f max merupakan fungsi kedalaman. Perhitungan kecepatan tetap dan jejak sinar yang lurus (raypath) menggunakan pendekatan yang lebih realistik dengan mengasumsikan sebagai fungsi linear v(z). 3. Xmin ( offset minimum terbesar)
Offset minimum terbesar adalah panjang diagonal dari suatu luasan survei (box/ kotak) yang dibatasi 2 lintasan source dan 2 receiver . Xmin digunakan untuk menentukan kedalaman terdangkal dari target survei. Penentuan nilai Xmin pada geometri lapangan dengan box berupa persegi empat dapat dihitung dengan menggunakan persamaan phytagoras. Secara umum persamaan yang digunakan dalam penentuan X min dari setiap geometri lapangan tersebut adalah : X min
SLI 2 RLI 2
(3.11)
41
dengan SLI adalah jarak antar lintasan source atau titik tembak dan SLI adalah jarak antar lintasan receiver atau penerima. Secara mudah nilai X min ini dihitung dengan mengalikan kedalaman yang diinginkan dengan suatu konstanta 1 sampai dengan 1,2 (Cordsen dan Pirce, 1995). Pada prinsipnya peletakan receiver dengan offset sedekat-dekatnya akan menghasilkan data lebih baik khususnya pada intercept time dari kurva travel time. Semakin jelas intercept time maka proses NMO akan semakin baik karena pengambilan harga Δt akan terdeskripsi dengan jelas dan akurat. 4. Xmax ( offset maksimum)
Offset maksimum merupakan jarak terjauh antara source dengan receiver . Penentuan offset maksimum bergantung pada kedalaman reflektor terdalam pada daerah survei dengan mempertimbangkan NMO serta kemiringannya. Apabila kedalaman terget maksimum adalah d meter maka offset maksimum haruslah ≥ d meter (gambar III.16). Hal tersebut karena pada umumya jarak offset maksimum adalah sama atau mendekati sama dengan kedalaman maksimum dari jangkauan raypath seismik dari permukaan. S
x = d
R
d = kedalaman
Gambar III.16 Hubungan antara offset dengan kedalaman target
42
Nilai Xmax dapat diubah dengan menggeser lokasi titik tembak. Faktor lain dalam penentuan X max adalah ketersediaan kabel terpanjang dari kontraktor. Dengan asumsi bahwa template/patch yang digunakan berbentuk persegi empat dan titik tembak berada di tengah-tengah (gambar III.17) maka persamaan yang digunakan untuk menentukan X max adalah : X max
1 2
RLL2i SLL x2
(3.12)
dengan RLLi adalah dimensi in-line dan SLL x adalah dimensi x-line.
Xmax
Source Point Patch
Gambar III.17 Diagonal X max
5. Tingkap migrasi
Tingkap migrasi adalah besar luasan yang ditambahkan pada area survei yang dibutuhkan untuk mengetahui target dengan luasan dan kemiringan tertentu serta mencakup zona difraksi. Semakin banyak difraksi sinar gelombang yang terekam (difraksi masih memperjelas titik-titik reflektor) akan semakin baik pada proses migrasi, karena titik reflektor akan diperjelas ol eh ekor-ekor difraksi tersebut.
43
Sebelum dilakukan proses migrasi pengolahan data seismik berasumsi bahwa gelombang seismik pantul berasal dari reflektor horisontal. Pada kenyataannya rekaman seismik berasal dari gelombang yang dipantulkan oleh lapisan dengan berbagai sudut kemiringan. Akibatnya reflektor yang digambarkan tidak berada pada posisi sebenarnya. Untuk menempatkan posisi reflektor ke posisi sebenarnya maka dilakukan proses migrasi. Proses pemindahan reflektor ke posisi yang sebenarnya dalam proses migrasi memerlukan lintasan penerima di permukaan yang lebih panjang melebihi batas tepi reflektor di bawah permukaan. Gambar III.18 menunjukkan panjang lintasan penerima yang dibutuhkan untuk mengembalikan posisi reflektor sebenarnya. A
A
Xm
B
d α α D
C D
Gambar III.18 Tingkap migrasi
Untuk menggambarkan batas tepi titik D pemantul miring di kedalaman, penerima harus ditempatkan di titik permukaan B. Jika penerima ditempatkan di titik A, maka yang tergambarkan adalah posisi bawah permukaan titik C. Tambahan panjang lintasan penerima di permukaan dari titik A ke titik B ( X m) disebut tingkap migrasi. Besarnya nilai tingkap migrasi ini tergantung pada kedalaman dan kemiringan target. Hal ini dinyatakan dalam persamaan berikut :
X m d tan
(3.13)
44
dengan X m adalah tingkap migrasi, h adalah kedalaman dan adalah sudut kemiringan reflektor. 6. Fold taper
Pada prinsipnya zona target dan zona tingkap migrasi seharusnya memiliki distribusi fold yang tinggi, sedangkan zona di luar daerah tersebut memilki fold yang lebih rendah. Zona-zona yang memiliki fold rendah dalam survei seismik 3D tidak diperhitungkan dalam desain. Berdasarkan analisis jumlah fold maka perluasan area survei tingkap migrasi tidak akan menghasilkan distribusi fold yang diinginkan karena batas paling luar dari area yang telah didesain hanya menerima satu raypath seismik saat dilakukan penembakan yang berarti bahwa batas terluar hanya memiliki satu fold coverage. Supaya batas paling luar area tingkap migrasi menerima full fold coverage, maka desain survei harus dibuat sedemikian rupa supaya raypath yang jatuh pada batas terluar area dapat memberikan distribusi fold maksimum. Menurut Cordsen dan Pirce (1995) besarnya nilai fold taper mendekati 20 % dari kedalaman target terdalam dengan asumsi bahwa lapisan bawah permukaan adalah datar. Secara matematis, nilai dari fold taper dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.14), yakni : FT 0,2 d
(3.14)
dengan FT adalah fold taper , d adalah kedalaman terdalam dari target dan 0,2 adalah faktor pengali. Sebagai contoh jika full fold in-line sebesar 600% terjadi pada waktu shooting ke-tiga dilakukan, baik di awal maupun di akhir lintasan, maka desain jumlah shot
45
point harus ditambah dua di awal dan di ujung lintasan. Apabila dalam arah inline memiliki interval line a meter, maka penambahan panjang lintasan receiver adalah 3a meter pada setiap ujung (gambar III.19). Penambahan a meter di kedua ujung lintasan receiver dilakukan untuk mendapatkan full fold pada shot ketiga.
Full Fold
Full Fold in-line
am
am
am
am
am
am
Gambar III.19 Penambahan area pada arah in-line
7. Geometri bentangan
Penentuan geometri bentangan dalam desain survei seismik 3D berdasarkan target, parameter lapangan dan jumlah alat-alat yang tersedia. Geometri bentangan meliputi perhitungan jumlah sumber ( shot point ), jarak antar lintasan source, dan jarak antar lintasan receiver . Gambar III.20 menunjukkan gambaran perhitungan paramater geometri bentangan dalam suatu template/patch. 1. Jumlah source / shot point Penentuan jumlah source tiap km2 dapat dihitung menggunakan persamaan (3.15), sehingga persamaannya menjadi : NS
Fold NC b 2 U
(3.15)
dengan NS adalah jumlah source per luasan, NC adalah jumlah channel yang tersedia, b adalah ukuran bin (berbentuk persegi) dan U adalah unit faktor (10-6 untuk satuan m/km 2).
46
2. Jarak antar lintasan source Perhitungan jarak antar lintasan source adalah jumlah source tiap 1 km lintasan dibagi dengan jumlah source setiap 1 km2. Jadi, persamaan untuk menentukan jarak antar lintasan source adalah : 1
SLI
2 b NS U
(3.16)
dengan SLI adalah Jarak antar lintasan source, NS adalah jumlah source per luasan, b adalah ukuran bin (berbentuk persegi) dan U adalah unit faktor (10-6 untuk satuan m/km 2). 3. Jarak antar lintasan receiver Persamaan untuk menentukan jarak antar lintasan receiver adalah : 2 A X r
2
RLI
b NC
(3.17)
dengan RLI adalah Jarak antar lintasan receiver , A adalah aspect ratio, X r adalah ½ dari panjang patch pada arah in-line, NC adalah jumlah channel yang tersedia, b adalah ukuran bin (berbentuk persegi) dan U adalah unit faktor (10-6 untuk satuan m/km 2).
NC per line
RLI
Xr
1
X r
b X r NC = NRL b Xline dimension : A 2. X r NRL RL 2 A X r
2
RLI A × 2.X r
=
NRL RL
=
b NC
= jumlah lintasan receiver = lintasan receiver
Gambar III.20 Geometri bentangan dalam satu patch
47
III.4.2.2 Parameter perekaman
Parameter perekaman dalam desain survei seismik meliputi penentuan durasi perekaman, waktu cuplik dan filter high-cut/low-cut. 1. Durasi perekaman
Durasi perekaman adalah lamanya penerima merekam gelombang seismik setiap penembakan. Penentuan lama perekaman berdasarkan kedalaman terdalam dari target survei yang terlihat pada penampang seismik. Berdasarkan eksperimen (Liner, 1999), durasi perekaman dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : t max
1,4 v
x 2 4d 2
(3.18)
Dengan t max adalah durasi perekaman, v adalah kecepatan rata-rata, x adalah offset maksimum, d adalah kedalaman terdalam target dan konstanta pengali 1,4. Jika menurut aturan, offset maksimum adalah x d maka persamaan (3.16) menjadi : t max
3,2d v
(3.19)
2. Waktu cuplik
Waktu cuplik adalah interval waktu maksimum antara dua pencuplikan data yang berurutan dalam perekaman gelombang seismik untuk menghindari aliasing. Syarat yang harus dipenuhi supaya tidak terjadi aliasing saat merekam sinyal seismik maka frekuensi maksimum dari gelombang harus kurang dari atau sama dengan ½ dari frekuensi nyquist . Secara matematis dapat dituliskan sebagai : f max
1
2
f nyquist
dengan f max adalah frekuensi maksimum dan
(3.20)
48
f nyquist
1 2.t
(3.21)
dengan Δt adalah waktu cuplik. Jadi, berdasarkan persamaan (3.17) dan (3.18) waktu cuplik yang diperlukan saat merekam sinyal adalah :
t
1 4 f max
(3.22)
3. Filter high-cut/low-cut
Low-cut filter dan high-cut filter adalah filter rendah dan tinggi yang terdapat pada instrumen perekaman atau processing . Filter high-cut dipasang untuk anti alias filter sesuai dengan sample rate (dihitung berdasarkan besarnya frekuensi nyquist ). Sedangkan untuk filter low-cut dipasang bila noise terlalu besar dan sulit dihilangkan dalam processing maupun dengan sistem array. Pada geophone juga memiliki sistem filter low-cut di dalamnya dengan fungsi yang sama dengan filter pada instrumen perekaman.
III.4.2.3 Parameter source
Sumber getaran gelombang pada survei seismik darat biasanya menggunakan dinamit atau vibroseis dan menggunakan air gun pada survei seismik laut. Sumber getaran parameter penting terhadap kualitas data setel ah direkam. Parameter source pada survei seismik darat antara lain : muatan sumber, kedalaman sumber dan orientasi lintasan dari source.
49
1. Muatan sumber
Muatan sumber adalah jumlah bahan peledak (dinamit) yang dipergunakan saat survei. Ukuran dari dinamit yang digunakan ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu : target kedalaman, resolusi vertikal, noise dan dipilih jumlah muatan yang paling kecil, paling ekonomis tanpa mengorbankan sasaran survei. Semakin dalam target kedalaman, semakin besar dinamit yang digunakan dan sebaliknya. Resolusi vertikal dikontrol frekuensi, semakin besar muatan dinamit maka semakin rendah frekuensi signal yang ditimbulkan begitu pula sebaliknya. Semakin besar muatan dinamit yang digunakan semakin besar noise ground roll yang akan dihasilkan. Berdasarkan permasalahan tersebut maka besarnya muatan harus didesain sedemikian rupa supaya hasilnya opti mal. Penentuan besar muatan dinamit dilakukan dengan cara charge test , meliputi : penetrasi cukup dalam, frekuensi cukup tinggi, noise yang rendah dan energi yang cukup untuk pertimbangan far offset . 2. Kedalaman sumber
Penentuan kedalaman lubang bor dilakukan dengan test depth. Kedalaman sumber biasanya bergantung dari ketebalan lapisan lapuk serta jenis batuan yang ada di bawahnya (gambar III.21). Kedalaman dipilih yang paling dangkal dengan biaya paling murah tetapi memenuhi kriteria, antara lain : 1) Kualitas refleksi tinggi, kedalaman dinamit mempengaruhi koreksi statik sehingga bila mengukurnya tidak benar dan penempatan dinamit tidak selalu di bawah weathering zone maka mutu refleksi akan jelek.
50
2) Frekuensi tinggi, jika dinamit yang ditanam dibawah weathering zone maka frekuensi yang dihasilkan selalu tinggi sehingga resolusi vertikal juga tinggi begitu pula sebaliknya.
weathering zone
Fresh Rock Batuan Segar
Gambar III.21 Posisi kedalaman sumber di bawah lapisan lapuk 3. Orientasi lintasan source
Orientasi lintasan source merupakan arah lintasan source (sumber) terhadap lintasan receiver (penerima). Pada umumnya lintasan source tegak lurus dengan lintasan receiver karena pelaksanaan di lapangan lebih mudah dilakukan. Tetapi untuk keperluan tertentu lintasan source dibuat tidak tegak lurus dengan lintasan receiver ( slanted source line).
III.4.2.4 Parameter receiver
Pada survei seismik darat alat yang digunakan untuk merekam sinyal seismik dari sumber adalah geophone. Parameter receiver yang dipakai dalam desain survei seismik darat, meliputi : jumlah geophone per group, spasi antar group geophone dan orientasi lintasan receiver di lapangan.
51
1. Jumlah geophone per group
Dalam perekaman data seismik di lapangan menggunakan beberapa geophone dalam setiap tracenya atau disebut dengan group geophone. Penentuan jumlah geophone dalam setiap trace berdasarkan test parameter sebelum survei. Selain it u juga ditentukan konfigurasi dari sejumlah geophone tersebut. 2. Spasi antar group geophone (group interval)
Group interval merupakan jarak antar group geophone. Penentuan jarak ini mempengaruhi resolusi horisontal dari interval CMP. Interval dari CMP adalah setengah dari group interval . Pada perlapisan miring diusahakan supaya interval antar group semakin kecil untuk memperapat CMP. Persamaan yang digunakan untuk menentukan group interval adalah :
RI 2 b
(3.23)
dengan RI adalah group interval dan b adalah ukuran bin. 3. Orientasi lintasan receiver
Orientasi lintasan receiver merupakan arah lintasan dari penerima di lapangan yang digunakan untuk merekam sinyal seismik. Faktor yang perlu diperhatikan dalam penentuan lintasan receiver adalah mengenai informasi target dari struktur yang di lapangan, hal ini berkaitan dengan nilai ekonomis survei. Biasanya arah lintasan ditentukan tegak lurus dengan arah strike struktur dan searah dengan dip.
III.5 Geometri Perekaman
Geometri perekaman merupakan gambaran pelaksanaan survei seismik 3D di lapangan yang dibuat berdasarkan hasil perhitungan parameter lapangan dan
52
simulasi dengan menggunakan bantuan perangkat lunak. Cakupan dari geometri penembakan ini meliputi operasi swath dan pola bentangan, diagram penembakan, desain trace swing dan jarak pembentukan jumlah liputan.
III.5.1 Operasi swath dan pola bentangan
Desain swath dan live trace merupakan alternatif solusi terhadap keterbatasan instrumen yang ada. Pada prinsipnya apabila instrumen, tenaga kerja, biaya dan sistem manajemen komunikasi di lapangan memungkinkan tentunya akan lebih baik jika shooting dilakukan sekaligus dengan menghidupkan semua receiver atau sering disebut full sampling survey. Berdasarkan permasalahan tersebut maka sistem penembakan dalam survei seismik 3D dilakukan dengan hanya menghidupkan beberapa receiver line dan beberapa group receiver perlintasan dalam setiap kali penembakan. Teknik ini dalam survei seismik 3D disebut sebagai sistem “ swath dan patch”. Dasar-dasar desain swath maupun patch atau live traces yaitu berdasarkan pada distribusi fold yang ada pada arah in-line dan cross-line. Desain swath ini biasa dilakukan pada arah cross-line. Oleh sebab itu pemetaan desain luas daerah survei seismik akan didapatkan setelah setelah desain swath dilakukan. Secara umum metode penembakan untuk survei seismik darat terdiri dari dua macam, yaitu : 1. Swath, yaitu sejumlah titik penembakan dengan beberapa lintasan receiver ( geophone) disusun paralel dan lintasan SP tegak lurus. Sekuen penembakan dikontrol dengan CDP switch.
53
2. Seisloop atau loop technique, yaitu sejumlah titik penembakan pada daerah dengan sarana jalan dan transportasi terbatas atau tempat untuk posisi receiver dan SP terbatas, seperti : perkampungan, bukit-bukit curam, kota, instalasi listrik, dll. Teknik loop mempunyai kelemahan bahwa fold dan offset tidak merata (uniform). Teknik loop biasa digunakan untuk regional atau sasaran dimana tidak dituntut resolusi tinggi dan bukan untuk sasaran stratigrafi dan struktur komplek. Operasi swath merupakan suatu teknik perekaman seismik 3D standar di lapangan dengan menggunakan dua atau lebih lintasan penerima yang sejajar. Lintasan sumber energi yang tegak lurus atau miring terhadap lintasan penerima, bergerak dengan arah sejajar lintasan penerima dari awal sampai akhir lintasan penerima (satu swath). Pemilihan teknik operasi swath harus mempertimbangkan pada target struktur geologi bawah permukaan serta ketersediaan peralatan yang dimiliki untuk survei. Operasi swath in-line cocok untuk struktur berupa patahan, sementara operasi swath cross-line biasanya dipakai untuk struktur berupa kubah atau cekungan. Ditinjau dari segi pendanaannya, maka teknik swath in-line lebih murah bila dibandingkan swath cross-line. Tipe bentangan swath dapat ditetapkan menggunakan lebih dari 2 lintasan penerima dengan split spread simetri ataupun asimetri. Untuk overlapping swath sebaiknya diatas ≥ 50 % supaya informasi data yang diperoleh lebih detil.
54
III.5.2 Diagram penembakan
Diagram penembakan adalah gambaran geometri utama meliputi penyebaran lintasan penerima dan lintasan penembakan beserta posisi titik tembak dan titik penerima. Diagram penembakan dapat dibuat berdasarkan jenis bentangan operasi swath dengan bantuan perangkat lunak. Strategi penembakan pada survei seismik darat mempunyai keuntungan yaitu beberapa crew dapat melakukan dua penembakan secara berurutan menggunakan dinamit atau sering disebut tandem shooting . Perpindahan patch sangat penting untuk meminimalisasi jumlah posisi patch dalam survei seismik 3D. Pergerakan patch memerlukan waktu, khususnya ketika jumlah channel yang tersedia dengan crew terbatas. Patch bergerak secara normal memenuhi melalui penggunaan dari tombol roll sepanjang dalam truk recording . Persamaan untuk menghitung jumlah perpindahan patch (roll patch) dalam arah in-line adalah in-line roll = (ukuran in-line survei - ukuran in-line patch) / SLI
(3.24)
dan dalam arah x-line persamaannya adalah x-line roll = (ukuran x-line survei - ukuran x-line patch) / SLI
(3.25)
dengan asumsi bahwa titik source hanya melebihi satu interval lintasan receiver pada bagian tengah dari patch dan posisi awal patch seluruhnya berada dalam area survei 3D. Jumlah total roll secara sederhana merupakan perkalian dari keduanya Jumlah total roll = in-line roll × x-line roll
(3.26)
55
III.5.3 Desain trace swing
Trace swing adalah satu teknik effisiensi dalam survei seismik refleksi. Pengertian trace swing ini adalah pemindahan trace di lapangan ke poisisi trace berikutnya. Teknik ini biasanya dilakukan karena keterbatasan jumlah geophone yang dipakai di lapangan, dengan demikian dapat menghemat jumlah geophone yang digunakan saat perekaman. Dalam eksplorasi dengan metode seismik 3D, trace swing dilakukan dalam multi lintasan sesuai dengan swath yang diperlukan. Kriteria perancangan trace swing berdasarkan pada jumlah fold dan split spread dari raypath. Bila suatu penembakan sudah berada pada posisi full spread maka untuk penembakan selanjutnya trace no-1 akan off dan dengan demikian trace tersebut dipindah ke nomor titik terdepan/selanjutnya.
III.5.4 Jarak pembentukan jumlah liputan
Jarak pembentukan jumlah liputan adalah jarak yang menyatakan seberapa jauh akan diperoleh jumlah liputan yang diinginkan pada suatu lintasan penerima. Jarak pembentukan liputan diukur pada arah in-line dan cross-line berdasarkan jarak yang ditentukan pada tipe bentangan operasi swath. Pembentukan liputan dilakukan dengan cara memindahkan lintasan receiver sepanjang patch atau sama dengan spasi lintasan source sampai semua area survei selesai dilakukan penembakan dan perekaman satu persatu. Dalam penerapannya desain ini membutuhkan banyak bentangan kabel serta peralatan dan receiver dengan banyak channel . Setiap line swath sama dengan satu bentangan 2D.
56
III.6 Distribusi Attribut Bin
Pembuatan desain survei seismik belum lengkap jika analisis attribut dalam setiap bin belum dilakukan. Maksud attribut dalam desain survei seismik adalah informasi yang dikandung dalam setiap bin setelah dilakukan penembakan dan perekaman. Attribut hanya bisa dianalisis lebih detil dengan bantuan perangkat lunak komputer. Rintangan di lapangan berefek pada desain geometri utama dan tidak bisa ditafsirkan dengan tangan atau pengamatan secara visual dan sebaiknya dibuat sebelum dilakukan analisis. Standar attribut yang dianalisis dalam setiap bin pada desain survei seismik 3D, yaitu : 1. Depth point coverage, yaitu liputan bawah permukaan titik kedalaman yang ingin dicapai dalam survei berupa geometri midpoint dalam bin. 2. Distribusi fold , yaitu sebaran dari jumlah trace pada area survei dengan titik kedalaman yang berada dalam setiap bin. 3. Distribusi offset , sebaran jarak antara source dan receiver dalam setiap bin pada area survei. 4. Distribusi azimuth, sebaran arah source ke receiver untuk trace dalam setiap bin pada area survei. 5. Biaya, merupakan attribut yang dapat diperkirakan dengan statistik desain survei seperti jumlah total station dan channel . Dengan adanya ribuan bin dalam area survei, tampilan attribut memerlukan tampilan warna supaya bisa dilihat dengan mudah. Tampilan warna dari attribut juga menyediakan kombinasi attribut seperti azimuth dan offset .
57
III.6.1 Distribusi fold coverage
Analisis utama pada desain survei seismik 3D dilakukan terhadap distribusi fold pada seluruh area survei, khususnya pada zona target. Jika terdapat lintasan pengukuran mengalami rintangan sehingga daerah tersebut tidak bisa dilakukan penembakan dapat mengakibatkan penurunan jumlah fold . Dengan melakukan pemetaan distribusi fold bisa dilakukan analisis penurunan fold dan desain ulang sistem penembakan pada daerah yang mengalami rintangan. Prinsip perhitungan untuk membuat peta distribusi fold yaitu dengan cara mengalikan in-line fold dengan cross-line fold dalam setiap bin pengukuran. Hasil pemetaan distribusi fold dari seluruh area survei akan memiliki distribusi fold coverage yang maksimum pada area target survei di dalam batas tingkap migrasi, sedangkan bagian tepi area survei memiliki distribusi fold yang minimum. Fold minimum dari setiap bin biasanya dijadikan sebagai bagian dari desain survei. Nilai dari fold coverage akan semakin meningkat dengan cara mengurangi interval source dan menambah receiver station ke layout.
III.6.2 Distribusi offset
Pada setiap bin biasanya berisi midpoint dari banyak pasangan source dan receiver . Setiap kontribusi trace dalam bin memiliki offset yaitu jarak dari source ke receiver . Pertimbangan dari attribut distribusi offset tersebut sangat penting dalam survei seismik 3D. Distribusi offset dalam stacking bin sangat dipengaruhi oleh fold . Nilai fold yang rendah akan menyebabkan distribusi offset yang sangat rendah sedangkan
58
peningkatan nilai fold dapat meningkatkan distribusi offset . Distribusi offset dalam desain survei seismik 3D dapat dikatakan baik apabila memiliki keseragaman dari offset terdekat sampai offset terjauh dalam setiap bin pada seluruh area survei. Hasil distribusi offset yang semakin rata (seragam) akan semakin baik digunakan dalam perhitungan kecepatan untuk koreksi NMO dan memperoleh respon stacking yang baik. Campuran dari offset yang jelek dapat mengakibatkan aliasing dari efek dipping signal, source noise atau even primer pada sejumlah kesalahan analisis kecepatan.
III.6.3 Distribusi azimuth
Azimuth merupakan arah raypath dari source ke receiver dalam setiap bin pada seluruh area survei seismik berupa sudut. Distribusi azimuth dalam stacking bin sangat dipengaruhi oleh fold sama seperti distribusi offset . Jika aspect ratio dari patch kurang dari 0,5 dapat menyebabkan distribusi azimuth tidak bagus. Campuran dari azimuth yang kurang bagus biasanya mengindikasikan adanya ketidakmampuan mendeteksi dependent variations yang muncul akibat dari dip dan atau anisotropy. Peningkatan aspect ratio antara 0,6 sampai dengan 1,0 dapat memecahkan masalah tersebut. Distribusi azimuth yang bagus dapat memberikan informasi dari semua sudut sekeliling stacking bin termasuk dalam stack . Bin dengan distribusi azimuth bagus pada area survei akan sangat berguna dalam melakukan analisis kecepatan azimuth pada daerah dengan struktur yang komplek, sedangkan untuk lapisan target yang relatif datar analisis kecepatan azimuth tidak begitu berpengaruh.
59
III.7 Geometri Template / Patch
Perekaman dalam akusisi seismik 3D tidak dilakukan dengan cara memasang receiver dan kabel pada seluruh area survei karena keterbatasan peralatan. Oleh sebab itu penembakan atau perekaman dilakukan menggunakan beberapa lintasan receiver dan source. Geometri dari lintasan receiver dan source tersebut disebut template / patch. Jenis template yang sering digunakan dalam akusisi di lapangan antara lain narrow geometry dan wide geometry. Survei narrow geometry memiliki distribusi offset linear dengan aspect ratio kurang dari 0,5. Sedangkan survei wide geometry mempunyai distribusi offset non linear dengan aspect ratio 0,6 sampai dengan 1,0. Patch narrow geometry lebih bagus digunakan untuk analisis AVO, DMO dan keberadaan variasi lateral yang signifikan (Lansley, 1994). Sedangkan untuk patch wide geometry lebih bagus digunakan untuk analisis kecepatan, atenuasi multipel, solusi static dan banyak lagi keseragaman arah sampling dari sub surface. Penentuan patch yang digunakan di lapangan sebaiknya menggunakan patch wide geometry mengikuti aturan 85 % karena dapat memberikan penggambaran dari target survei dengan lebih luas dan jelas. Hal ini berkaitan dengan nilai aspect ratio dan penentuan dari offset maksimum Xmax. Aturan 85 % merupakan suatu cara sederhana untuk mengoptimasi area dari perekaman trace yang bisa dipakai dan jumlah channel diperlukan. Pada dasarnya aturan 85 % dibuat berdasarkan aspect ratio seperti pada survei wide geometry. Gambar III.22 menunjukkan ilustrasi aturan 85 %.
60
Langkah-langkah dalam aturan 85 % adalah : 1. Menentukan Xmax 2. Memilih offset in-line Xr menjadi 0,85 × X max 3. Memilih offset x-line Xs menjadi 0,85 × Xr = 0,72 × X max dengan aspect ratio Xs / Xr = 85 %.
78 %
Gambar III.22 Patch ideal, menggunakan aturan 85 % (Cordsen dan Pierce, 1995)
III.8 Desain Ulang Shot Point
Desain ulang shot point adalah mendesain kembali titik-titik penembakan berdasarkan kondisi lapangan sebenarnya karena titik tembak yang telah didesain tidak bisa diterapkan di lapangan karena mengalami rintangan seperti sungai dan permukiman pada area survei, sehingga titik-titik tersebut tidak dapat dilakukan pengeboran dan peledakan. Akibat skip tersebut dapat menyebabkan penurunan jumlah fold , sehingga posisi tersebut harus didesain ulang untuk mendapatkan jumlah fold yang diinginkan.
61
Desain ulang terhadap posisi receiver dan shot point dapat dilakukan dengan dua teknik, yaitu : recovery offset dan shot point infill .
III.8.1 Pemetaan rintangan
Pemetaan rintangan dilakukan setelah checker line mendeskripsikan data-data rintangan dengan jelas, meliputi : 1. Jenis rintangan pada setiap shot point skip. 2. Jarak minimum dan maksimum antara shot point terhadap rintangan. 3. Kondisi dari lingkungan di sekitar shot point yang mengalami skip, hal ini bertujuan untuk memperkirakan kemungkinan recovery dapat dilakukan. Selain checker line tim drilling/preloading juga memberikan informasi offset shot point pada tim surveying kemudian titik offset tersebut ditentukan posisinya dan diberikan ke desainer untuk disimulasikan distribusi fold -nya.
III.8.2 Recovery Shot point Hasil pemetaan rintangan yang telah diperoleh digunakan sebagai masukan dalam melakukan desain. Shot point recovery biasanya dilakukan pada daerah yang skip akibat adanya perumahan penduduk. Pada jenis rintangan seperti ini lintasanreceiver masih bisa melintasi daerah tersebut dan persoalan penurunan fold bisa diatasi dengan melakukan recovery offset shot point dengan cara coba-coba sampai distribusi fold -nya meningkat sesuai yang diinginkan. Saat me-recovery shot point ada 2 parameter kontrol, yaitu :
1. Distribusi fold coverage 2. Muatan sumber yang digunakan
62
Kontrol utama yang digunakan berdasarkan distribusi fold , hal disebabkan geometri pengukuran seismik 3D merupakan satu kesatuan. Sehingga bila satu shot point di recovery menyebabkan penurunan fold dan juga kenaikan fold pada daerah tertentu yang dapat mempengaruhi saat processing data. Faktor yang menjadi pertimbangan ketika melakukan desain recovery shot point , antara lain : 1. Jumlah fold minimum yang masih diperbolehkan bila recovery shot point menyebabkan penurunan fold . 2. Distribusi offset dan azimuth harus merata dalam setiap bin, tidak boleh terjadi kekosongan ataupun overlapping offset dan azimuth karena sangat mempengaruhi dalam pelaksanaan processing data khususnya pada proses NMO dan DMO. 3. Muatan sumber ledakan, pertimbangan ini lebih bersifat safety terhadap lingkungan disekitar recovery shot point . Apabila satu titik tembak tidak mungkin dilakukan recovery dilakukan penurunan ukuran muatan sumber ledakan. Penurunan muatan sumber ditentukan berdasarkan test parameter, meliputi kondisi geologi dan kondisi disekitar titik tembak. 4. Arah recovery shot point , hal ini juga harus diperhitungkan dalam desain recovery shot point karena berhubungan dengan jatuhnya raypath seismik pada bin-bin yang kita inginkan. 5. Jarak maksimum recovery shot point , penentuan jarak maksimum recovery dilakukan untuk menghindari penurunan fold secara drastis pada tiap bin.
63
III.8.3 Shot point infill
Desain shot point infill merupakan suatu teknik untuk mengatasi jumlah fold minimum yang masih terjadi setelah dilakukan recovery shot point dengan cara penambahan jumlah titik tembak pada lokasi yang sama. Daerah yang biasanya dilakukan shot point infill adalah lintasan sungai dimana pada daerah ini shot point sudah maksimum dilakukan. Shot point infill dilakukan setelah analisis offset dan azimuth pada daerah yang memiliki nilai fold minimum karena raypath dalam survei seismik 3D terjadi dalam semua arah. Dengan adanya analisis offset dan azimuth sebelum shot point infill bisa diketahui arah dari shot point yang mempengaruhi bin dengan distribusi fold minimum.
III.8.4 Sistem penembakan shot point infill
Dengan adanya shot point infill berarti terjadi penggandaan shot point dalam suatu lokasi yang sama. Dalam survei seismik 2D dan 3D bila terjadi penembakan pada posisi titik tembak dan receiver serta waktu penembakan yang sama maka penembakan tersebut akan dihitung sebagai satu kali penembakan dengan jumlah fold yang tetap. Berdasarkan hal tersebut untuk meningkatkan fold , maka penembakan harus dilakukan dalam situasi berbeda. Apabila shot point infill terjadi pada swath I maka penembakan harus dilakukan pada swath II (gambar III.23) dan sebaliknya, begitu juga untuk infill -infill dari swath yang lainnya.
64
Swath I 1
2
3
Infill Swath II 4
5
6 Infill Swath I
6
5
4
3
2
1 Swath II
Gambar III.23 Sistem penembakan shot point infill
BAB IV METODE PENELITIAN
IV.1 Materi Penelitian
Pada penelitian ini menggunakan data masukan yang telah diketahui secara langsung tanpa melakukan perhitungan, berupa : a) Data pemetaan rintangan pada area survei seismik yang berisi tentang kondisi lapangan yang sebenarnya dan posisi koordinat shot point dan receiver yang telah dikoreksi. Data diperoleh dari hasil surveying data, baik pengukuran yang dilakukan dari awal survei topografi maupun saat akan dilakukan perekaman. b) Informasi parameter target dari lapangan “SARKUN” yang diperoleh dari data geologi, data sumur dan data seismik 2D sebelumnya pada daerah penelitian. Parameter target yang telah diketahui adalah :
1.
2. 3.
4.
5.
Tabel 4.1 Data parameter target Parameter Target Nilai Kedalaman 400 meter Terdangkal 1800 meter - 2400 meter Terdalam Kemiringan (dip) maksimum lapisan 300 Kecepatan gelombang ( vrms) 0 ms (two way time) 1500 m/s 3000 ms ( two way time) 3500 m/s Frekuensi (60 - 80) Hz Maksimum (25 - 30) Hz Dominan Fold seismik 2D 6000 % (S/N tinggi) Penulis menggunakan geometri lapangan straight line, bricks dan slanted
sebagai fokus objek penelitian. Dalam penelitian ini menggunakan asumsi yang sama kemudian diterapkan pada masing-masing geometri lapangan. Asumsi yang
65
66
digunakan dalam penelitian ini berdasarkan geometri survei seismik lapangan “SARKUN”, asumsi tersebut antara lain : 1. Luas area survei : 12.960 m × 10.000 m = ± 130 km 2 2. Pacth : 1200 channel 3. Template Wide geometry
= 10 × 120 channel
= 1200 channel
Narrow geometry
= 6 × 200 channel
= 1200 channel
4. Jumlah SP/salvo
= 10 SP
5. Source dan receiver RLI
= 400 meter
SLI
= 400 meter
RI
= 40 meter
SI
= 40 meter
Untuk geometri lapangan slanted berdasarkan hukum phytagoras maka interval shot point menjadi SI '
56,6 m
2
SI
2
RI
40 2
40 2
40 m
40 m Gambar IV.1 Ilustrasi perhitungan interval sumber Ukuran dinamit
= (0,25 - 1,00) kg
Kedalaman dinamit
= 30 meter
Spasi antar geophone
= 2,22 meter
Arah lintasan receiver
= N 78,540 E
Jumlah geophone/group
= 18 buah/group = 9 buah/string
56,6 meter.
67
IV.2 Peralatan Penelitian
Sarana peralatan yang digunakan dalam penelitian meliputi perangkat keras dan perangkat lunak, yakni : a) Komputer tipe PC dengan sistem operasi Windows XP service pack 2, processor intel pentium IV 2.67 GHz dan RAM 512 MB. b) Program perangkat lunak Mesa ver9.0 dengan sistem operasi Windows XP service pack 2 digunakan untuk simulasi rekaman. c) Program perangkat lunak Microsoft Office 2003 dengan sistem operasi Windows XP service pack 2 digunakan untuk penulisan laporan.
IV.3 Tata Cara Penelitian
Tahapan penelitian meliputi pemilihan daerah penelitian, pemilihan geometri lapangan survei seismik 3D, penentuan parameter lapangan, simulasi rekaman dan analisis hasil penelitian. Diagram alir penelitian disajikan pada gambar IV.1.
IV.3.1 Pemilihan daerah penelitian
Area survei seismik 3D lapangan ”SARKUN” dijadikan sebagai daerah penelitian karena memiliki stratigrafi dan struktur geologi yang komplek dan diperkirakan cadangan sisa pada reservoar vulkanik masih cukup besar serta komplektisitas dari reservoar terutama perkembangan secara lateral dan vertikal. Dengan demikian diharapkan lapangan tersebut dapat memenuhi syarat dalam studi kelayakan teknik dan kelayakan ekonomi.
68
Mulai
Field Layout
Geologi Seismik 2D Well log
Straight Line
Bricks
Slanted
Geometri Bentangan
Parameter Lapangan
Parameter Target Surveying Data :
Simulasi Rekaman I (Mesa)
Geometri Ideal (Normal SP)
Geometri Riil (Recovery SP)
Template
Slanted Layout
Simulasi Rekaman II (Mesa)
Wide Geometry
Narrow Geometry
Peta Distribusi : Fold, Offset dan Azimuth
Peta Distribusi : Fold, Offset dan Azimuth
Analisis
Analisis
Kesimpulan
Selesai
Gambar IV.2 Diagram Alir Penelitian
Topografi Checker Line
Obstacle Map Recovery SP
69
IV.3.2 Pemilihan geometri lapangan survei seismik 3D
Pada penelitian ini penulis menggunakan tiga jenis geometri lapangan, yaitu : straight line, bricks dan slanted. Dari ketiga geometri lapangan tersebut dilakukan perbandingan kemudian dipilih geometri mana yang paling optimal untuk daerah penelitian. Penentuan dari geometri lapangan ini berdasarkan pada variasi antara lintasan source terhadap lintasan receiver serta ortogonalitasnya.
IV.3.3 Penentuan parameter lapangan
Berdasarkan pemilihan geometri lapangan kemudian dilakukan penentuan parameter lapangan/survei pada setiap geometri lapangan yang telah ditentukan sebelumnya. Sebelumnya melakukan terlebih dahulu interpolasi pada kecepatan gelombang (vrms) untuk memilih kecepatan yang digunakan dalam perhitungan parameter lapangan. Perhitungan parameter lapangan dilakukan secara manual berdasarkan parameter target yang telah diketahui secara langsung dan asumsi geometri bentangan yang telah ditentukan oleh penulis berdasarkan informasi desain survei lapangan ”SARKUN” yang sudah ada.
IV.3.4 Simulasi rekaman
Dari informasi parameter target, asumsi geometri bentangan dan hasil perhitungan parameter lapangan kemudian dilakukan simulasi rekaman untuk melihat hasil desain survei dari setiap geometri lapangan. Berdasarkan kondisi lapangan simulasi rekaman dilakukan pada dua jenis geometri, yaitu : geometri ideal dan geometri riil.
70
IV.3.4.1 Geometri ideal
Simulasi rekaman pada geometri ideal dilakukan pada tiap geometri lapangan dengan cara variasi jenis template yang digunakan saat perekaman di lapangan. Variasi template tersebut adalah wide geometry dengan patch 10 × 120 channel dan narrow geometry dengan patch 6 × 200 channel.
IV.3.4.2 Geometri riil ( recovery shot point)
Proses simulasi rekaman pada geometri riil hanya dilakukan pada geometri slanted berdasarkan hasil pemetaan rintangan yang didapatkan saat surveying data. Template yang dipakai dalam simulasi ini adalah wide geometry dengan patch 10 × 120 channel.
IV.4 Analisis Hasil
Analisis dilakukan dengan cara membandingkan beberapa geometri lapangan yang telah dipilih, yaitu : straight line, bricks dan slanted serta analisis recovery shot point . Dari hasil analisis tersebut dapat diketahui geometri lapangan yang
tepat untuk survei seismik 3D pada lapangan “SARKUN”. Analisis hasil dari penelitian ini meliputi : a) Perbandingan hasil penentuan parameter lapangan pada setiap geometri lapangan yang telah ditentukan. b) Perbandingan operasi swath dan pola bentangan wide geometry dengan narrow geometry berdasarkan jumlah perpindahan patch pada seluruh area
survei seismik 3D.
71
c) Perbandingan hasil setiap geometri lapangan meliputi patch wide geometry dan patch narrow geometry berdasarkan jumlah source, analisis distribusi fold , offset dan azimuth untuk seluruh area survei.
d) Analisis recovery shot point geometri riil pada geometri lapangan slanted berdasarkan analisis distribusi fold dan aturan recovery shot point pada daerah penelitian. e) Analisis geometri riil dengan menggunakan patch wide geometry pada geometri slanted berdasarkan distribusi fold , offset dan azimuth mulai dari tanggal 27 Desember 2007 sampai dengan 25 Januari 2008. f) Analisis gabungan dari perbandingan-perbandingan yang telah dilakukan pada setiap geometri lapangan.
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
V.1 Uraian Hasil Parameter Target
Survei seismik 3D pada lapangan “SARKUN” memiliki target utama berupa batuan vulkanik yang terekah secara alami ( naturally fractured ) cukup kuat pada Formasi Jatibarang. Sedangkan target sekunder yaitu Formasi Cibulakan Atas dan Equivalen Baturaja. Luasan dari target kurang lebih 60,29 km 2 dengan kemiringan perlapisan maksimum 300, kedalaman target terdangkal 400 meter (1500 ms) dan kedalaman target terdalam 1800 - 2400 meter (2000 ms). Hasil pemrosesan data seismik 2D pada lapangan “SARKUN” sebelumnya, mempunyai frekuensi maksimum 60 - 80 Hz, frekuensi dominan 25 - 30 Hz, fold 6000 % dan kecepatan gelombang ( vrms) 1500 m/s pada saat t o = 0 ms sampai dengan 3500 m/s saat t i = 3000 ms. Frekuensi maksimum yang digunakan dalam perhitungan parameter lapangan adalah rata-ratanya yaitu 70 Hz. Sedangkan kedalamannya adalah 2400 meter
2000 ms supaya bisa mencapai lapisan target utama dan sekunder saat menghitung luasan survei seismik. Untuk pemilihan kecepatan gelombang dilakukan terlebih dahulu interpolasi saat t o - t i. Tabel (5.1) merupakan hasil interpolasi kecepatan gelombang (vrms). Berdasarkan tabel (5.1) dapat diketahui kecepatan gelombang ( vrms) target survei pada 2000 ms adalah 2833 m/s. Pada perhitungan parameter lapangan penulis menggunakan kecepatan gelombang ( vrms) di atas perlapisan target yaitu
72
73
2766 m/s dengan pertimbangan bahwa lapisan di atas target memiliki litologi berbeda dengan lapisan target dan kecepatan gelombang lebih rendah. Pemilihan kecepatan gelombang di atas lapisan target tersebut dimaksudkan untuk penentuan parameter lapangan. Tabel 5.1 Hasil interpolasi kecepatan gelombang ( vrms) No twt (ms) No vrms (m/s) twt (ms) vrms (m/s) 1 0 1500.00 17 1600 2566.67 2
100
1566.67
18
1700
2633.33
3 4
200 300
1633.33 1700.00
19 20
1800 1900
2700.00 2766.67
5 6 7
400 500 600
1766.67 1833.33 1900.00
21 22 23
2000 2100 2200
2833.33 2900.00 2966.67
8
700
1966.67
24
2300
3033.33
9 10
800 900
2033.33 2100.00
25 26
2400 2500
3100.00 3166.67
11 12 13
1000 1100 1200
2166.67 2233.33 2300.00
27 28 29
2600 2700 2800
3233.33 3300.00 3366.67
14
1300
2366.67
30
2900
3433.33
15 16
1400 1500
2433.33 2500.00
31
3000
3500.00
V.2 Penentuan Parameter Lapangan
Berdasarkan parameter target dan asumsi pada geometri bentangan dilakukan penentuan parameter lapangan survei seismik 3D lapangan “SARKUN”, meliputi geometri lapangan straight line, bricks dan slanted serta template yang digunakan yaitu wide geometry dan narrow geometry. 1. Liputan ( fold coverage)
Hasil fold coverage sebesar 6000 % pada data seismik 2D sebelumnya telah memberikan liputan bawah permukaan dengan baik. Liputan yang diinginkan
74
dalam survei seismik 3D pada umumnya adalah ½ dari fold 2D yaitu 3000 % atau 30 fold . Penentuan fold 3D dilakukan dalam dua arah pada masing-masing template, yaitu in-line dan cross-line berdasarkan asumsi bentangan yang telah
ditentukan meliputi wide geometry dan narrow geometry. Penentuan fold 3D dapat dicari dengan persamaan (3.7) untuk in-line fold dan persamaan (3.8) untuk cross-line fold .
Untuk wide geometry
fold inline
fold cross line
NC r
2
NRL
2
RI SLI
10 2
120 2
40 400
6
5
Sehingga nilai fold total seismik 3D adalah
fold total
inline fold
fold crossline
6 5 30
Untuk narrow geometry
fold inline
fold cross line
NC r
2
NRL
2
RI SLI
6 2
200 2
40 400
10
3
Sehingga nilai fold total seismik 3D adalah
fold total
fold inline
fold crossline
10 3 30
Dari hasil perhitungan fold 3D dapat dilihat bahwa nilai fold untuk wide geometry dan narrow geometry memberikan hasil yang sama dan sesuai
dengan nilai fold yang diinginkan berdasarkan data seismik 2D sebelumnya yaitu 30 atau 3000%. Dalam hal ini jenis geometri lapangan yang digunakan
75
tidak mempengaruhi nilai fold tetapi dipengaruhi oleh ukuran template/ patch serta spasi antar trace dan source point . 2. Ukuran bin
Penentuan ukuran bin (b) dapat dihitung menggunakan persamaan (3.10) dengan vrms = 2766,66 m/s, f max = 70 Hz dan kemiringan maksimum 30 0, maka akan diperoleh hasil sebagai berikut : b
vrms
4. f max . sin
2766,66 4 70 sin 30 0
19,76
20 meter
Berdasarkan hasil perhitungan maka bentuk bin yang sesuai adalah persegi dengan luasan 20 meter × 20 meter karena dengan luasan tersebut telah mampu meliput target area survei. Ukuran bin tersebut digunakan pada setiap geometri lapangan yang nantinya akan diterapkan untuk simulasi perekaman pada survei seismik 3D lapangan “SARKUN” baik pada wide geometry maupun narrow geometry. 3. Xmin ( offset minimum terbesar)
Pada wide geometry dan narrow geometry memiliki bentuk box yang sama, sehingga perhitungan X min dilakukan pada masing-masing geometri lapangan dengan asumsi bentangan sama. Penentuan X min dapat dihitung berdasarkan persamaan (3.11), sebagai berikut : a) Geometri lapangan straight line Berdasarkan bentuk box geometri straight line pada gambar V.1 maka persamaan untuk menghitung X min menjadi : X min
RLI
SI 2
2
SLI 2
(5.1)
76
X min
400
40
2
2
400
2
552 meter
Gambar V.1 Box geometri straight line b) Geometri lapangan bricks Berdasarkan bentuk box geometri straight line pada gambar V.2 maka persamaan untuk menghitung X min menjadi : X min
. 12 RLI 2 SLI 2
X min
1 2
.4002 400 2
(5.2) 447 meter
Gambar V.2 Box geometri bricks
77
Pada persamaan (5.2) jarak antar lintasan receiver yang digunakan adalah ½ RLI karena lintasan source digeser menjadi ½ SLI. c) Geometri lapangan slanted Lintasan source membentuk sudut 45 0 terhadap lintasan receiver , maka berdasarkan bentuk box geometri slanted pada gambar V.1 persamaan untuk menghitung X min menjadi :
1 2
SI
2
X min
RLI
X min
400 56,6 1 2
RI
2
2
2
40
1
2
2
2 SLI 2
2 400 2
2
(5.3)
886 meter
Gambar V.3 Box geometri slanted
Dari hasil perhitungan X min ketiga jenis layout, geometri bricks memiliki nilai terkecil sehingga dapat merekam target terdangkal dengan lebih baik, tetapi dari segi operasional pelaksanaan di lapangan pengukuran topografi tidak efektif dan membutuhkan biaya lebih banyak. Sedangkan untuk kedua layout yang lain lebih mudah pelaksanaannya saat di lapangan walaupun akan banyak menggunakan kabel yang panjang. Saat ini kebutuhan kabel telah terpenuhi maka tidak menjadi masalah.
78
Hasil perhitungan X min geometri slanted sebesar 886 meter tidak menjadi masalah karena target utama yang diinginkan adalah kedalaman target terdalam, sedangkan untuk target terdangkal masih bisa terliput oleh offset yang lebih kecil dari X min sampai pada kedalaman 400 meter. Jadi geometri lapangan yang cocok untuk survei seismik adalah geometri straight line atau slanted, kemudian pemilihan dilakukan lagi setelah si mulasi rekaman. 4. Xmax ( offset maksimum)
Penentuan offset maksimum setiap geometri lapangan dihitung berdasarkan ukuran template/ patch yang dipergunakan, yaitu : wide geometry dan narrow geometry. Hasil perhitungan offset maksimum dapat diselesaikan berdasarkan
persamaan (3.12) dengan asumsi bentangan yang sama. Offset maksimum untuk geometri straight line dan bricks mempunyai nilai
yang sama karena posisi shot point dalam template/ patch sama (gambar V.4). Perhitungan offset maksimum pada wide geometry dan narrow geometry dari setiap geometri lapangan adalah sebagai berikut : a) Geometri straight line dan bricks a.1) Untuk wide geometry Berdasarkan ukuran template/ patch wide geometry (gambar V.4) maka persamaan untuk menghitung X max menjadi : X max
.SLL
X max
.2000
1 2
1 2
SI
RLL . 2
40
2
RI 2
.4760 2
40
2
1 2
1 2
2
2
2
(5.4)
2555 meter
79
a.2) Untuk narrow geometry Berdasarkan ukuran template/ patch wide geometry (gambar V.5) maka persamaan untuk menghitung X max menjadi : X max
.SLL
X max
.1200
1 2
1 2
SI
. RLL 2
40
2
RI 2
.9560 2
40
2
1 2
1 2
2
2
2
(5.5)
4795 meter
Gambar V.4 Patch wide geometry untuk perhitungan X max geometri straight line dan bricks
0
0.5
1
0.75
1 km
Gambar V.5 Patch narrow geometry untuk perhitungan X max geometri straight line dan bricks
80
b) Geometri slanted b.1) Untuk wide geometry Berdasarkan ukuran template/ patch wide geometry (gambar V.6) maka persamaan untuk menghitung X max menjadi : X max
.SLL
X max
.2000
1 2
SI
1 2
RLL . 2 2
40
1 2
2
2
RI 2
2
(5.6)
12 .4760 12 .4002
2760 meter
Gambar V.6 Patch wide geometry untuk perhitungan X max geometri slanted b.2) Untuk narrow geometry Berdasarkan ukuran template/ patch wide geometry (gambar V.7) maka persamaan untuk menghitung X max menjadi : X max
.SLL
X max
.1200
1 2
1 2
2
SI
40
2
2
2
2 1 12 RLL . 2 .SLI
12 .9560 12 .4002
(5.7)
5014 meter
81
0
0.5
1
0.75
1 km
Gambar V.7 Patch narrow geometry untuk perhitungan X max geometri slanted
Berdasarkan hasil perhitungan offset maksimum dapat dilihat bahwa nilai X max geometri lapangan slanted memberikan nilai offset maksimum lebih besar
daripada geometri lapangan straight line dan bricks sehingga dimungkinkan dapat merekam target yang lebih dalam. Sama halnya dengan narrow geometry juga memiliki nilai X max lebih besar daripada wide geometry sehingga dapat merekam target yang lebih dalam pula. Semua hasil perhitungan dapat dikatakan memenuhi kriteria untuk mencapai kedalaman target utama yaitu 2400 meter. Pemilihan geometri lapangan yang cocok untuk survei adalah geometri slanted karena kemudahannya pelaksanaan saat di lapangan dan nilai offset maksimum yang lebih besar dibandingkan dengan geometri bricks dan straight line. Sedangkan untuk pemilihan template dilakukan setelah melakukan simulasi rekaman desain survei. 5. Tingkap migrasi
Dari hasil informasi kedalaman target survei terdalam d = 2400 meter dan kemiringan maksimum sebesar 30 0 maka tingkap migrasi ( X m) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.13) sehingga diperoleh : X m
d . tan
2400 . tan 30 0
1385,64 m =
1,4 km
82
Hasil penentuan tingkap migrasi tersebut digunakan untuk memperluas area survei dari bagian tepi area target pada arah in-line dan cross-line. Jenis dari setiap geometri lapangan tidak dipengaruhi luasan tingkap migrasi, sehingga hasil perhitungan dapat diterapkan pada masing-masing geometri lapangan. 6. Fold taper
maksimum dari target survei dapat dicapai dengan menambahkan area Fold maksimum survei pada bagian tepi luasan tingkap migrasi. Berdasarkan kedalaman target terdalam d = = 2400 meter, maka fold taper (FT) (FT) tersebut dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.14). FT 0,2 d 0,2 2400
480 m
Sama halnya dengan area tingkap migrasi, hasil perhitungan nilai fold taper tersebut dapat diterapkan pada masing-masing geometri lapangan. Pengaruh dari penentuan fold taper taper akan terlihat pada distribusi fold seluruh seluruh area survei setelah dilakukan simulasi rekaman pada setiap geometri lapangan. Pemilihan geometri lapangan sebaiknya menggunakan hasil distribusi fold optimal yaitu maksimum dapat meliput seluruh area target untuk mengantisipasi kualitas fold maksimum data yang jelek pada target utama. uta ma. 7. Durasi perekaman
Supaya dapat merekam target terdalam, maka penentuan durasi perekaman minimum harus dilakukan. Penentuan durasi perekaman t max max dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.19) dengan target terdalam d = = 2400 meter dan kecepatan gelombang vrms = 2766 m/s, maka hasil yang diperoleh : t max
3,2 d v rms
3,2 2400 2766
2,78 s
83
Berdasarkan hasil perhitungan, maka durasi perekaman untuk two way time adalah t max max = 5,56 s
6
s. Dengan durasi perekaman selama 6 s diharapkan
dapat merekam target terdalam. Pada P ada prinsipnya penggunaan waktu perekaman lebih lama dapat merekam target yang lebih dalam lagi tetapi disisi lain banyak noise yang terekam dan biaya jadi meningkat karena data penyimpanan ( tape)
yang diperlukan semakin banyak. Hasil perhitungan ini tidak berpengaruh pada jenis geometri lapangan yang digunakan sehingga dapat diterapkan pada jenis geometri lapangan apa saja. 8. Waktu cuplik
Waktu cuplik yang dipakai saat merekam supaya tidak terjadi aliasing dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan (3.22), sehingga diperoleh : t
1 f max
1 4 70
0,0036 s 3,6 ms
Dalam penerapan dilapangan di lapangan perekaman menggunakan waktu cuplik yang lebih kecil, yaitu 2 ms supaya dapat merekam data lebih banyak dan menghasilkan sinyal dengan S/N tinggi. Selain itu sampai pada saat ini kebanyakan dari instrumen perekaman seismik memiliki spesifikasi waktu cuplik 1 ms, 2 ms, 4ms dan 8 ms. Pemilihan waktu cuplik sebesar 2 ms tidak dipengaruhi oleh jenis geometri lapangan dan template/ patch patch yang digunakan dalam survei seismik tetapi dipilih berdasarkan pertimbangan biaya karena pada prinsipnya semakin kecil waktu cuplik maka data yang akan diperoleh semakin baik tetapi biaya menjadi lebih mahal.
84
9. Filter low-cut dan high-cut
Dalam instrumen perekaman juga terdapat sistem filter untuk merekam sinyal seismik saja. Filter low-cut biasanya memakai frekuensi sampai 0 Hz untuk mengantisipasi adanya sinyal seismik yang terekam lemah. Sedangkan untuk filter high-cut dihitung berdasarkan besarnya nilai frekuensi nyquist dengan menggunakan persamaan (3.21). f nyquist
1 2.t
1 2 2
0,25 kHz = 250 Hz
Filter high-cut yang dipergunakan dilapangan bisa juga memakai frekuensi 128 Hz. Pemilihan ini didasarkan pada karakter frekuensi gelombang seismik berkisar antara 10 - 80 Hz. 10. Kedalaman dan muatan sumber
Berdasarkan test parameter sebelum survei seismik 3D diketahui kedalaman sumber adalah 30 meter yang berada dibawah lapisan lapuk. Sedangkan ukuran untuk sumber ledakan adalah 1 kg. Dalam keadaan tertentu seperti perumahan penduduk maka muatan sumber diturunkan menjadi 0,5 kg atau 0,25 kg untuk menghindari kerusakan lingkungan. Muatan sumber ledakan (dinamit) dipilih satu kg dengan kedalaman 30 meter karena mampu menghasilkan data seismik dengan signal to noise ratio tinggi, frekuensi tinggi jauh dari noise ground roll (resolusi tinggi) dan kualitas refleksi bagus (lapisan pemantul terlihat jelas). Adapun aturan penggunaan muatan sumber berdasarkan jarak antara shot point dengan bangunan bisa dapat dilihat pada tabel (5.2). Sumber ledakan dengan muatan dan kedalaman yang sama dalam survei seismik 3D tidak berpengaruh pada jenis geometri lapangan dan template/ patch patch tetapi pada kualitas refleksi.
85
Tabel 5.2 Jarak aman minimum pemasangan sumber ledakan Jenis Bangunan
Jarak berdasarkan muatan sumber (meter) 0.25 kg
0.50 kg
1.00 kg
Sumur minyak Sumur Air pipa PVC dan Besi
100 50
100 100
100 150
Sumur Air Semen Pipa di atas Tanah Pipa di Permukaan Tanah
100 25 25
100 50 50
100 50 50
Pipa di bawah Tanah
50
100
100
Jalan Tanah Kerikil Jaringan Listrik
5 50
10 50
10 50
Jaringan Telpon Jembatan Semen / Beton Jembatan Kayu
30 30 10
30 50 30
30 50 30
Bangunan Kayu / Bambu Bangunan Semen / Beton Tempat Ibadah Sekolah Makam
15 50 100 50 25
50 100 100 100 50
50 150 150 150 50
Kandang Ayam Tanggul Tanah
75 10
100 20
150 50
Bendungan Semen Bendungan Tanah Selokan
10 10 25
20 20 50
50 50 100
11. Receiver
Penentuan dari parameter receiver meliputi jarak antar geophone dan jumlah geophone dalam satu group geophone. Hasil test parameter yang dipergunakan
untuk survei adalah 18 buah geophone per group dan jarak antar geophone 2,22 meter per group. Konfigurasi atau susunan dari group geophone adalah searah lintasan receiver . Dengan parameter tersebut mampu meredam noise terutama ground roll atau gelombang permukaan baik pada geometri straight line, bricks
dan slanted serta patch wide geometry dan narrow geometry.
86
12. Orientasi Lintasan
Parameter orientasi lintasan meliputi penentuan arah lintasan receiver dan source . Arah lintasan receiver biasanya ditentukan sejajar strike dan tegak
lurus dip. Berdasarkan informasi geologi berupa arah bidang patahan pada umumnya utara-selatan (± N170 0 E) maka arah lintasan receiver N 78,540 E. Sedangkan untuk lintasan source tegak lurus dengan lintasan receiver , tetapi untuk survei lapangan “SARKUN” lintasan source membentuk sudut 45 0 terhadap lintasan receiver . Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan distribusi offset dan azimuth yang seragam dan bervariasi. Distribusi fold , offset dan azimuth template wide geometry dan narrow geometry dapat dilihat pada hasil
simulasi rekaman Gambar V.8 menunjukkan arah lintasan receiver survei seismik 3D pada lapangan “SARKUN”.
Gambar V.8 Arah lintasan receiver survei seismik (N 78,54 0 E)
87
V.3 Penentuan Geometri Perekaman
Penentuan geometri penembakan dalam penelitian ini meliputi operasi swath dan pola bentangan serta sekuen penembakan.
V.3.1 Operasi swath dan pola bentangan
Pemilihan swath dan pola bentangan ditentukan berdasarkan kapasitas dari alat perekaman seismik dan biaya yang tersedia. Berdasarkan parameter lapangan dan asumsi bentangan yang telah ditentukan sebelumnya, maka pada patch wide geometry menggunakan 10 lintasan receiver , 120 channel per lintasan dalam satu swath dan overlap 90 % atau 9 lintasan setiap pemindahan patch. Sedangkan
untuk patch narrow geometry menggunakan 6 lintasan receiver , 200 channel per lintasan dalam satu swath dan overlap 83,33 % atau 5 lintasan setiap pemindahan patch. Kedua jenis patch menggunakan pola bentangan split spread simetri yaitu
60 - 60 kelompok channel aktif perlintasan. Berdasarkan hasil penentuan operasi swath dan pola bentangan pada kedua patch, kemudian dilakukan perhitungan jumlah perpindahan patch pada seluruh
area survei seismik 3D. Karena luasan area survei setiap geometri lapangan sama, maka perhitungan dilakukan pada patch wide geometry dan narrow geometry saja tanpa mengubah ukuran luasan area survei. Penentuan jumlah perpindahan patch dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.24) dan (3.25). Untuk wide geometry in-line roll
= (ukuran in-line survei - ukuran in-line patch) / SLI = (12960 - 4760) / 400 = 20,5 rolls
88
x-line roll
= (ukuran x-line survei - ukuran x-line patch) / SLI = (10000 - 3600) / 400 = 16 rolls
Jadi jumlah total perpindahan patch wide geometry dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.28). Total roll
= in-line roll × x-line roll
= 20,5 × 16 = 328 rolls Untuk narrow geometry in-line roll
= (ukuran in-line survei - ukuran in-line patch) / SLI = (12960 - 7960) / 400 = 12,5 rolls
x-line roll
= (ukuran x-line survei - ukuran x-line patch) / SLI = (10000 - 2000) / 400 = 20 rolls
Jadi jumlah total perpindahan patch narrow geometry dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3.26). Total roll
= in-line roll × x-line roll
= 12,5 × 20 = 250 rolls Dari hasil perhitungan jumlah rolls template, secara teoritis patch narrow geometry memerlukan waktu lebih singkat/cepat daripada patch wide geometry.
Sedangkan dalam pelaksanaan di lapangan patch wide geometry lebih efektif karena memindahkan 120 channel lebih cepat bila dibandingkan dengan 200 channel. Selain itu crew yang diperlukan untuk operasional patch wide geometry
lebih sedikit dan tim perekaman lebih mudah melakukan pengecekan bentangan kabel yang mengalami masalah daripada patch narrow geometry. Jadi, patch wide geometry merupakan pilihan yang cocok untuk survei seis mik 3D.
89
Gambar V.9 merupakan ilustrasi perpindahan patch pada area survei seismik 3D dalam arah in-line dan x-line.
Gambar V.9 Ilustrasi perpindahan template/ patch dalam survei seismik 3D
V.3.2 Sekuen penembakan
Sekuen penembakan merupakan urutan perekaman pada geometri utama yang telah dibuat (diagram penembakan) dalam s urvei seismik 3D. Urutan penembakan dilakukan berdasarkan sistem swath, yaitu penembakan mulai dari swath 1, 2, 3 dan seterusnya sampai selesai dengan arah tegak lurus lintasan receiver . Alasan penggunaan sistem swath adalah efektifitas waktu relatif cepat untuk pelaksanaan di lapangan dan keterbatasan peralatan untuk survei. Gambar V.10 merupakan ilustrasi dari sekuen penembakan dalam survei seismik 3D.
Gambar V.10 Sekuen penembakan menggunakan sistem swath
90
V.4 Simulasi Rekaman Geometri Ideal ( Normal Shot Point)
Simulasi rekaman dibuat berdasarkan parameter target dan hasil penentuan parameter lapangan serta asumsi geometri bentangan yang telah ditentukan pada setiap geometri lapangan. Hasil simulasi rekaman ketiga jenis geometri lapangan dengan menggunakan patch wide geometry dan narrow geometry berupa geometri utama, distribusi fold , distribusi offset dan distribusi azimuth.
V.4.1 Geometri lapangan straight line
Geometri utama hasil simulasi pada geometri straight line ditunjukkan pada gambar V.11 dengan luas ± 130 km 2, SLI = 400 meter, RLI = 400 meter, SI = 40 meter, RI = 40 meter, jumlah receiver 8450 buah dan jumlah source 8250 buah.
Gambar V.11 Geometri straight line Dalam pelaksanaan di lapangan, geometri lapangan straight line relatif mudah dilaksanakan karena lintasan source tegak lurus lintasan receiver sehingga biaya yang diperlukan relatif lebih murah. Dari hasil pembuatan geometri utama dibuat simulasi dengan menggunakan patch wide geometry dan narrow geometry pada
91
seluruh area survei. Hasil simulasi rekaman bisa dilihat pada gambar V.12 berupa distribusi fold , offset dan azimuth. Wide geometry
Narrow geometry
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
Gambar V.12 Hasil simulasi rekaman geometri straight line pada full offset Wide geometry : (a) distribusi fold , (c) distribusi offset , (e) distribusi azimuth ; Narrow geometry : (b) distribusi fold , (d) distribusi offset , (f) distribusi azimuth
92
Berdasarkan hasil simulasi rekaman geometri straight line pada gambar V.12, patch narrow geometry memiliki distribusi fold coverage maksimum yang sama
dengan patch wide geometry yaitu 30. Distribusi fold coverage maksimum patch narrow geometry (gambar V.12b) lebih lebar pada arah cross-line sedangkan pada
arah in-line lebih sempit. Patch wide geometry memiliki fold coverage maksimum melebar kearah in-line dan cross-line (gambar V.12a), walaupun pada arah in-line tidak sebesar pada patch narrow geometry. Jadi, patch wide geometry lebih cocok digunakan di lapangan untuk survei seismik menggunakan geometri straight line karena dengan sebaran fold coverage yang lebih merata kearah in-line dan crossline diharapkan dapat meliput seluruh area target.
Distribusi offset patch wide geometry (gambar V.12c) dan narrow geometry (gambar V.12d) memiliki keseragaman yang relatif sama. Patch wide geometry mempunyai distribusi offset lebih bervariasi mulai dari offset terdekat sampai dengan offset terjauh. Sedangkan patch narrow geometry terdapat lebih banyak kekosongan offset dalam bin. Penggunaan patch wide geometry lebih dianjurkan daripada narrow geometry karena dapat memberikan sebaran offset yang lebih bervariasi dan merata. Distribusi azimuth pada patch wide geometry (gambar V.12e) memberikan hasil lebih baik daripada patch narrow geometry (gambar V.12f) karena azimuth dalam setiap bin pada patch wide geometry menyebar keseluruh arah dengan offset yang bervariasi pula, sedangkan patch narrow geometry memiliki offset
yang jauh tetapi hanya menyebar kearah in-line saja. Jadi patch wide geometry merupakan pilihan yang baik untuk survei seismik 3D.
93
V.4.2 Geometri lapangan bricks
Geometri utama hasil simulasi pada geometri bricks ditunjukkan pada gambar V.13 dengan luas ± 130 km 2, SLI = 400 meter, RLI = 400 meter, SI = 40 meter, RI = 40 meter, jumlah receiver 8450 buah dan jumlah source 8130 buah.
Gambar V.13 Geometri bricks Secara operasional pelaksanaan survei seismik 3D menggunakan geometri bricks membutuhkan waktu lebih lama dalam penentuan titik koordinat source dan receiver di lapangan serta kabel yang panjang pula, sehingga biaya menjadi lebih besar. Hal ini dikarenakan lintasan source tidak menerus (membentuk pola batu bata antar lintasan receiver ) walaupun lintasan source tegak lurus dengan lintasan receiver . Hasil simulasi rekaman dari geometri bricks seluruh area survei seismik 3D berupa distribusi fold , distribusi offset dan distribusi azimuth meliputi patch wide geometry dan narrow geometry ditunjukkan pada gambar V.14.
Berdasarkan hasil simulasi rekaman geometri bricks pada gambar V.14, patch wide geometry (gambar V.14a) dan narrow geometry (gambar V.14b) memiliki fold coverage maksimum 30. Sebaran fold pada patch wide geometry lebih merata
94
kearah in-line dan cross-line, sedangkan patch narrow geometry memiliki sebaran fold lebih lebar pada arah in-line tetapi lebih sempit pada arah cross-line. Wide geometry
Narrow geometry
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
Gambar V.14 Hasil simulasi rekaman geometri bricks pada full offset Wide geometry : (a) distribusi fold , (c) distribusi offset , (e) distribusi azimuth ; Narrow geometry : (b) distribusi fold , (d) distribusi offset , (f) distribusi azimuth
95
Jadi berdasarkan distribusi fold coverage, patch wide geometry memberikan hasil yang lebih baik dan lebih cocok digunakan untuk survei seismik 3D karena dengan sebaran fold tersebut diharapkan telah mampu meliput seluruh area target dalam area survei. Distribusi offset pada patch narrow geometry (gambar V.14d) memberikan hasil lebih baik pada offset jauh daripada patch wide geometry (gambar V.14c), ditunjukkan dengan bentuk segitiga yang lebih smooth pada offset jauh dalam bin area survei. Namun demikian pada patch wide geometry diharapkan akan mampu merekam target utama survei sedalam 2400 meter dengan baik berdasarkan hasil perhitungan offset maksimum ( X max) yaitu sebesar 2555 m. Sedangkan pada offset yang lebih dekat, patch wide geometry memiliki offset lebih bervariasi pada offset offset dekat. Berdasarkan penjelasan tentang distribusi offset tersebut, patch wide geometry masih memberikan hasil lebih baik digunakan untuk survei seismik 3D
daripada patch narrow geometry. Selain itu juga dipilih berdasarkan distribusi fold coverage seluruh area survei.
Distribusi azimuth pada patch wide geometry (gambar V.14e) lebih merata kesemua arah dengan offset yang bervariasi pula daripada patch narrow azimuth (gambar V.14f) menyebar merata keseluruh arah tetapi variasi offset nya kurang bagus, kearah cross-line dengan offset yang pendek dan kearah in-line offset lebih panjang. Hal tersebut menunjukkan bahwa patch wide geometry diharapkan dapat memberikan hasil rekaman data seismik dengan S/N yang tinggi daripada patch narrow geometry, sehingga patch wide geometry dapat dijadikan sebagai pilihan
yang cocok untuk survei seismik 3D.
96
V.4.3 Geometri lapangan slanted
Geometri utama hasil simulasi geometri slanted ditunjukkan pada gambar V.15 dengan luas ± 130 km 2, SLI = 400 meter, RLI = 400 meter, SI = 40 meter dan RI = 40 meter, jumlah receiver 8450 buah dan jumlah source 8100 buah.
Gambar V.15 Geometri slanted Geometri slanted memiliki kesamaan dengan geometri straight line dalam hal pelaksanaan di lapangan, yaitu kemudahan dalam menentukan koordinat source dan receiver di lapangan sehingga waktu yang diperlukan untuk survei menjadi lebih cepat. Pada geometri slanted membutuhkan kabel yang lebih panjang saat pembentangan di lapangan seperti pada geometri bricks bila dibandingkan dengan penggunaan kabel pada geometri straight line karena lintasan source membentuk sudut terhadap lintasan receiver sebesar 450. Hal tersebut tidak menjadi masalah karena kebutuhan akan kabel saat ini telah terpenuhi dengan baik walaupun biaya yang diperlukan untuk survei menjadi meningkat. Dari hasil pembuatan geometri utama dilakukan simulasi distribusi fold , offset dan azimuth meliputi patch wide geometry dan patch narrow geometry.
97
Wide geometry
Narrow geometry
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
Gambar V.16 Hasil simulasi rekaman geometri slanted pada full offset wide geometry : (a) distribusi fold , (c) distribusi offset , (e) distribusi azimuth ; narrow geometry : (b) distribusi fold , (d) distribusi offset , (f) distribusi azimuth Hasil simulasi rekaman geometri slanted pada gambar V.16 menunjukkan bahwa fold coverage maksimum seluruh area survei adalah 30, baik pada patch
98
wide geometry (gambar V.16a) maupun patch narrow geometry (gambar V.16b).
Distribusi fold coverage patch wide geometry melebar kearah in-line dan crossline sedangkan patch narrow geometry lebih sempit pada arah cross-line dan
kearah in-line lebih melebar. Dengan demikian distribusi fold coverage seluruh area pada geometri slanted menggunakan patch wide geometry diharapkan dapat menghasilkan data seismik dengan kualitas refleksi yang tinggi karena distribusi fold -nya dapat meliput seluruh area target baik dalam arah in-line dan cross-line.
Jadi, geometri slanted dengan menggunakan patch wide geometry merupakan pilihan yang cocok untuk survei seismik 3D. Distribusi offset geometri slanted dengan menggunakan patch wide geometry (gambar V.16c) memberikan hasil sebaran lebih merata mulai dari offset terdekat sampai offset terjauh sehingga bentuk segitiga dalam setiap bin hampir sempurna. Sedangkan pada patch narrow geometry (gambar V.16d) memiliki distribusi offset kurang merata pada offset terjauh sehingga dimungkinkan dapat menyebabkan kualitas data kurang bagus saat dilakukan proses stacking. Jadi, geometri slanted dengan menggunakan patch wide geometry lebih cocok untuk survei seismik 3D. Distribusi azimuth pada patch wide geometry dalam tiap-tiap bin menyebar keseluruh arah dengan offset yang lebih bervariasi (gambar V.16e). Sedangkan untuk distribusi azimuth dengan patch narrow geometry (gambar V.16f) relatif lebih banyak kearah in-line dan memiliki offset yang lebih jauh daripada patch wide geometry. Walapun demikian offset terjauh dari patch wide geometry sebesar
2756 m masih mampu merekam target utama, sehingga geometri slanted dengan menggunakan patch wide geometry memberikan hasil yang lebih baik.
99
V.4.4 Perbandingan geometri lapangan menggunakan patch wide geometry
Berdasarkan hasil perbandingan setiap geometri lapangan dengan patch yang berbeda, dapat diketahui bahwa distribusi fold coverage, offset dan azimuth pada patch wide geometry secara keseluruhan memiliki hasil yang lebih baik daripada patch narrow geometry. Selanjutnya dilakukan perbandingan pada setiap geometri
lapangan menggunakan patch wide geometry meliputi distribusi attribut bin. Distribusi attribut bin yang dimaksud adalah distribusi fold coverage, offset dan azimuth. Perbandingan distribusi fold coverage, offset dan azimuth tersebut dilakukan pada offset 2400 meter. Gambar V.17 menunjukkan hasil dari simulasi rekaman distribusi attribut bin dari ketiga geometri lapangan. Distribusi fold coverage dari ketiga jenis geometri memiliki fold maksimum yang sama pada offset 2400 meter. Distribusi fold coverage pada geometri straight line membentuk garis lurus tegas berwarna kuning dengan nilai fold coverage 24 (gambar V.17a). Pada geometri bricks nilai fold coverage 27 dan 24 terlihat seperti susunan batu bata (gambar V.17b), sehingga distribusi fold coverage 27 lebih baik daripada geometri straight line. Sedangkan geometri slanted distribusi fold coverage lebih bervariasi membentuk pola miring dengan nilai fold coverage
27 dan 24 (gambar V.17c) sehingga sebaran fold coverage dibagian tengah area survei lebih merata untuk nilai fold 27. Berdasarkan distribusi fold coverage, geometri yang bagus untuk survei seismik 3D adalah geometri slanted. Secara keseluruhan distribusi offset pada geometri slanted (gambar V.17f) memiliki sebaran offset yang bervariasi mulai dari offset terdekat sampai terjauh dalam setiap bin daripada distribusi offset geometri straight line (gambar V.17d)
100
dan bricks (gambar V.17e). Hal tersebut dapat dilihat pada bentuk segitiga pada geometri slanted yang terisi dengan penuh, sedangkan pada geometri straight line dan bricks terdapat beberapa bentuk segitiga yang tidak terisi dengan penuh oleh fold . Jadi berdasarkan pada distribusi offset , geometri slanted diharapkan dapat
memberikan hasil yang lebih baik apabila dibandingkan geometri straight line dan bricks saat dilakukan pengambilan data di lapangan. Straight line
Bricks
Slanted
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
Gambar V.17 Hasil simulasi rekaman patch wide geometry pada offset 2400 m Straight line : (a) distribusi fold , (d) distribusi offset , (g) distribusi azimuth ; Bricks : (b) distribusi fold , (e) distribusi offset , (h) distribusi azimuth ; Slanted : (c) distribusi fold , (f) distribusi offset , (i) distribusi azimuth
101
Distribusi azimuth dari masing-masing geometri relatif sama dengan variasi azimuth keseluruh arah dan offset yang beragam (gambar V.17g, gambar V.17h
dan gambar V.17i). Karena variasi azimuth dan offset relatif sama maka sulit untuk membedakan geometri yang lebih baik. Oleh karena itu digunakan diagram rose untuk membedakannya (gambar V.18).
Diagram rose geometri straight line pada offset 2000-2500 m (gambar V.18a) terdapat kekosongan fold coverage pada azimuth 1600-1700 dan 3400-3500. Pada geometri bricks dan geometri slanted terlihat pada diagram rose (gambar V.18b dan gambar V.18c) dengan offset 0-2500 m tidak terjadi kekosongan fold . Pada offset 2000-2500 m geometri bricks menghasilkan nilai fold lebih tinggi daripada
geomteri slanted. Namun demikian geometri slanted masih mampu untuk meliput target utama dengan baik, sehingga bisa dijadikan sebagai pilihan yang lebih baik untuk survei seismik 3D karena distribusi offset -nya lebih baik.
V.5 Analisis Recovery Shot Point Pada Geometri Slanted
Penentuan koordinat titik ukur ( source dan receiver ) di lapangan hasil desain survei seismik 3D banyak mengalami rintangan seperti perumahan penduduk dan sungai, sehingga perlu dilakukan recovery shot point dan pemetaan rintangan di seluruh area survei. Recovery shot point merupakan pemindahan posisi titik-titik tembak berdasarkan pada kondisi lapangan sebenarnya ke daerah yang mungkin dilakukan pengeboran dan peledakan dinamit. Faktor-faktor yang mempengaruhi penentuan recovery shot point antara lain : distribusi attribut bin, arah recovery shot point dan jarak maksimum recovery shot point .
102
(a)
(b)
(c) Gambar V.18 Diagram rose setiap geometri pada offset 2500 m (a) geometri straight line, (b) geometri bricks, (c) geometri slanted
103
V.5.1Distribusi attribut bin
Faktor utama yang menjadi parameter kontrol dalam penentuan recovery shot point adalah distribusi fold coverage. Selain itu, recovery shot point dikontrol oleh
distribusi offset dan azimuth. Distribusi fold coverage dijadikan kontrol utama dalam penentuan recovery shot point karena geometri survei seismik 3D merupakan satu kesatuan, sehingga
bila satu shot point di recovery dapat menyebabkan penurunan fold dan kenaikan fold pada daerah-daerah tertentu (gambar V.19). shot point recovery 1
2
3
4
5
6
7
8
zona penurunan fold
9 9’ 10
11
12
13
14
15
zona kenaikan fold
Gambar V.19 Ilustrasi penurunan dan kenaikan fold coverage pada arah in-line Berdasarkan gambar V.19 dapat diartikan bahwa pemindahan shot point no 9 ke poisisi 9’ menyebabkan penurunan fold di daerah SP 6-7 dan penambahan fold pada SP 12-13. Besarnya nilai fold minimum yang masih dibenarkan bila dilakukan recovery shot point pada area survei lapangan “SARKUN” dengan geometri slanted dapat
ditentukan berdasarkan 1/3 dari jumlah fold seismik 2D sebelumnya, yaitu 20. Distribusi fold coverage telah terpenuhi harus dicek kembali, apakah terjadi tumpang tindih ataupun kekosongan offset dan azimuth dalam setiap bin terutama
104
pada daerah yang mengalami penurunan fold coverage ( small fold ). Bila recovery shot point menyebabkan tumpang tindih atau kekosongan offset dan azimuth dapat
mempengaruhi pelaksanaan processing data, khususnya pada proses NMO. Jadi penentuan dari recovery shot point harus memenuhi fold minimum yang masih dibenarkan dan memiliki sebaran offset dan azimuth yang bervariasi.
V.5.2Arah recovery shot point
Arah dari recovery shot point merupakan salah satu faktor penting yang harus diperhitungkan. Faktor penentuan arah recovery shot point berhubungan dengan jatuhnya raypath seismik pada bin yang diinginkan. Bila geometri penembakan mempunyai bentuk tegak lurus antara shot point dengan receiver maka recovery yang mungkin adalah searah dengan lintasan receiver (gambar V.20) dan jika recovery shot point dilakukan tidak searah dengan lintasan receiver (gambar
V.21) dapat mengakibatkan raypath akan jatuh pada bin yang lain. Jatuhnya raypath pada bin yang tidak seharusnya dapat menyebakan penurunan fold serta
kekosongan offset dan azimuth pada daerah tersebut.
Gambar V.20 Recovery shot point searah lintasan receiver
105
Gambar V.21 Recovery shot point tidak tidak searah lintasan receiver
Berdasarkan gambar V.20 menunjukkan bahwa bin pada no. 1 dan no. 2 tetap menerima jumlah raypath seismik yang sama seperti sebelum dilakukan recovery shot point , walaupun menyebabkan azimuth berubah. Sedangkan pada gambar
V.21 menunjukkan bahwa shot point A raypath-nya jatuh pada titik central bin, tetapi karena pemindahan shot point ke ke A’ (tidak searah lintasan receiver ), ), maka raypath tidak jatuh pada central bin, kemungkinan terjadi kekosongan fold dan
pada bin no.1 dan no.2 serta pada bin di daerah lain semakin besar apabila offset pada recovery dilakukan tegak lurus terhadap lintasan receiver .
survei seismik 3D lapangan “SARKUN” bisa dilakukan Recovery shot point survei dengan cara memindahkan shot point sejajar sejajar dengan lintasan receiver dalam dalam satu swath atau pada swath selanjutnya.
V.5.3Jarak V.5.3 Jarak recovery shot recovery shot point
Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa recovery satu shot point dapat menyebabkan perubahan distribusi fold . Dengan demikian agar pemindahan shot tidak menyebabkan perubahan yang besar, maka harus didesain sedemikian point tidak
106
rupa jarak shot point recovery point recovery. Gambar V.22 merupakan ilustrasi raypath seismik pada tiap bin akibat recovery shot point dengan dengan jarak yang pemindahan shot point yang berbeda.
Gambar V.22 Efek jarak recovery shot point terhadap terhadap raypath seismik pada setiap bin Berdasarkan gambar V.22, bila titik A di recovery sejauh A’ maka bin 1 dan 2 akan mengalami kekosongan fold sedangkan sedangkan pada bin 7 dan 8 terjadi penambahan hanya fold . Akan tetapi bila titik A di recovery sejauh A” maka kekosongan fold hanya terjadi pada bin pertama. Oleh karena itu diambil recovery shot point maksimum maksimum pada jarak A”. Batas toleransi yang masih dibenarkan saat meletakkan shot point adalah adalah 10 meter dari titik yang telah ditentukan sebelumnya (gambar V.23) karena dengan jarak ½ dari ukuran bin, raypath tidak jatuh pada bin yang lain. pada area survei seismik 3D lapangan “SARKUN” dapat Recovery shot point pada ditentukan berdasarkan ukuran bin yaitu 20 m × 20 m. Jarak dari recovery shot point yang baik adalah dua kali ukuran bin atau kelipatan dari jarak trace baik
pada arah in-line maupun cross-line karena memiliki bentuk bin persegi. Jarak
107
tersebut adalah kelipatan dari 40, yaitu : 40 meter, 80 meter, recovery shot point tersebut 120 meter, 160 meter dan 200 meter (gambar V.24). Berdasarkan jarak antar lintasan receiver , yaitu 400 meter maka jarak maksimum recovery shot point dengan arah sejajar lintasan receiver adalah adalah 200 meter karena jika melebihi jarak maksimum tersebut raypath seismik akan jatuh pada bin lain sehingga terjadi penurunan dan kenaikan kenaikan fold coverage dan azimuth. fold coverage, offset dan
Gambar V.23 Batas toleransi peletakan shot point dari titik yang telah ditentukan
Maximum 200m (40m/80m/120m/160m/200m)
Maximum 200m (40m/80m/120m/160m/200m)
Gambar V.24 Jarak recovery shot point survei survei seismik 3D pada lapangan ”SARKUN”
108
V.6 Simulasi Rekaman Geometri Riil ( Recovery Shot Point)
Simulasi rekaman geometri riil menggunakan geometri slanted berdasarkan data koordinat shot point dan receiver lapangan “SARKUN” setelah perekaman data seismik mulai tanggal 27 Desember 2007 sampai tanggal 25 Januari 2008 seperti terlihat pada gambar V.25. Hasil analisis dari simulasi rekaman geometri tersebut meliputi distribusi fold , offset dan azimuth.
Gambar V.25 Geometri slanted lapangan “SARKUN”
Hasil simulasi rekaman setelah recovery offset shot point memperlihatkan bahwa fold coverage maksimum seluruh survei yang telah dilakukan perekaman adalah 71 dengan distribusi fold coverage pada full offset di bagian tengah area berkisar antara 25-50 (gambar V.26). Pada offset 2400 meter, nilai fold coverage minimum hasil simulasi rekaman di bagian tengah area survei berkisar antara 2028 (gambar V.27). Hal ini sesuai dengan hasil penentuan fold coverage minimum yang masih diperbolehkan yaitu 20 dan masih mampu meliput area target utama dengan baik pada kedalaman target 2400 meter.
109
Gambar V.26 Distribusi fold coverage pada full offset
Gambar V.27 Distribusi fold coverage pada offset 2400 meter
110
Dari hasil simulasi rekaman berupa distribusi fold coverage pada offset 2400 meter setelah recovery shot point dilakukan pengecekan terhadap distribusi offset dan azimuth. Pada gambar V.28 menunjukkan bahwa distribusi offset dan azimuth dalam setiap bin bervariasi dan tersebar dengan merata. Dengan hasil distribusi fold coverage, offset dan azimuth geometri slanted dengan koordinat sebenarnya
diharapkan masih mampu meliput target utama dengan S/ N yang tinggi.
Geometri slanted (teoritis)
Geometri slanted (recovery SP)
(a) Distribusi offset
(b) Distribusi offset
(c) Distribusi azimuth
(d) Distribusi azimuth
Gambar V.28 Distribusi offset dan azimuth pada offset 2400 meter geometri slanted teoritis dan recovery shot point
111
V.7 Analisis Perbandingan Geometri Straight Line, Brick dan Slanted
Berdasarkan penjelasan sebelumnya, maka hasil perbandingan dari geometri straight line, bricks dan slanted dapat dirangkum seperti terlihat pada tabel 5.3 supaya lebih mudah dimengerti. Pada tabel 5.3 memperlihatkan bahwa perbedaan masing-masing geometri lapangan adalah X min, Xmax, lintasan source, jumlah perpindahan patch, jumlah source serta distribusi fold coverage, offset dan azimuth. Berdasarkan nilai X min
geometri bricks dapat meliput kedalaman terdangkal dengan baik, sedangkan kedalaman terdalam dapat diliput dengan baik oleh geometri slanted baik dengan menggunakan patch wide geometry maupun patch narrow geometry. Secara operasional, geometri lapangan dengan menggunakan patch narrow geometry membutuhkan kabel yang lebih panjang bila dibandingkan dengan patch wide geometry. Selain itu jumlah dari perpindahan patch narrow geometry lebih
sedikit daripada patch wide geometry. Berdasarkan lintasan source , geometri bricks sedikit lebih rumit/susah daripada geometri straight line dan slanted dalam hal penentuan titik-titik koordinat di lapangan. Berdasarkan jumlah source, biaya geometri slanted lebih kecil daripada geometri straight line dan bricks. Geometri slanted dapat memberikan data seismik dengan signal to noise ratio yang lebih tinggi dibandingkan dengan geometri straight line dan bricks karena distribusi fold coverage, offset dan azimuth yang dihasilkan geometri slanted lebih merata, bervariasi dan dapat meliput area target. Jadi geometri slanted merupakan pilihan yang sesuai untuk survei seismik 3D pada lapangan “SARKUN”.
Tabel 5.3 Hasil Perbandingan Geometri Straight Line, Bricks dan Slanted Geometri Lapangan Parameter Pembanding Fold Coverage Ukuran bin Xmin Xmax Tingkap migrasi Fold taper Durasi perekaman Waktu cuplik Filter low-cut Filter high-cut Kedalaman sumber energi Muatan sumber energi Jumlah geophone/group Jarak antar geophone/group Lintasan receiver Lintasan source Sistem penembakan Pola Bentangan Jumlah perpindahan patch Jumlah Source Distribusi fold coverage Distribusi offset Distribusi azimuth
Straight Line Narrow Wide 30 20 m × 20 m 552 m 4795 m 2555 m 1,4 km 480 m 6s 2 ms 0 Hz 250 Hz / 128 Hz 30 m 0,25 kg, 0,5 kg, 1 kg 18 buah 2,22 m N 78,54 E N 168,54 E swath Split spread simetri 250 rolls 328 rolls 8250 buah C B C B C B
Normal Shot Point Bricks Narrow Wide 30 20 m × 20 m 447 m 4795 m 2555 m 1,4 km 480 m 6s 2 ms 0 Hz 250 Hz / 128 Hz 30 m 0,25 kg, 0,5 kg, 1 kg 18 buah 2,22 m N 78,54 E N 168,54 E swath Split spread simetri 250 rolls 328 rolls 8130 buah C A C B C A
Slanted Narrow Wide 30 20 m × 20 m 886 m 5014 m 2760 m 1,4 km 480 m 6s 2 ms 0 Hz 250 Hz / 128 Hz 30 m 0,25 kg, 0,5 kg, 1 kg 18 buah 2,22 m N 78,54 E N 33,54 E swath Split spread simetri 250 rolls 328 rolls 8100 buah C A C A C A
112
Recovery Shot Point Slanted Wide 20 - 28 20 m × 20 m
1,4 km 480 m 6s 2 ms 0 Hz 250 Hz / 128 Hz 30 m 0,25 kg, 0,5 kg, 1 kg 18 buah 2,22 m N 78,54 E N 33,54 E swath Split spread simetri
B B B
Evaluasi L=B=S L=B=S S
