Akuisisi Seismik Dasar Laut 2D 4-C Studi Kasus di Green Canyon, Semenanjung Meksiko O c e an an B o t t o m S e i s m i c A c q u i s i t io io n C a s e St St u d y o f G r e en en C a n y o n , G u l f o f M e x i c o
Indriani 11/316690/PA/13819 Geophysics Sub Department, Faculty of Mathematics and Science, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia Email :
[email protected] [email protected] om
ABSTRAK Karya tulis ini mendeskripsikan teknologi OBS (Ocean (Ocean Bottom Seismic ) serta aplikasinya pada area Semenanjung Meksiko. Metode yang umum digunakan dalam proses akuisisi OBS adalah OBC (Ocean Bottom Cables). Cables). Dilihat dari sisi komersial, OBC jauh efektif dibandingkan akuisisi seismik menggunakan streamer karena menghasilkan resolusi data yang lebih tinggi dan lebih presisi menggambarkan kondisi geologi pada kedalaman laut. Pada kabel dengan interval regular dipasang receiver multicomponent (4c). Tujuan dari survei ini adalah memperkirakan konsentrasi hidrat pada daerah dekat dasar laut. Interpretasi kedalaman menggunakan event gambaran dekat offset dari P-P dan P-SV dibandingkan dengan rasio Vs/Vp dan zero-offset reflection times. times. Rasio percepatan tersebut digunakan untuk interpretasi estimasi kandungan hidrat.
Kata kunci : hidrat, ocean-bottom-cable, inversi, dasar laut. PENDAHULUAN Penelitian ini bertujuan untuk memberikan gambaran umum mengenai proses akuisisi OBC standar. standar. OBC merupakan merupakan tipe khusus khusus yang melibatkan pembentangan lintasan penerima pada lantai dasar samudra, sensor multi-component dari penerima disusun sebagai coupling dari hydrophone dan tiga buah geophone. Susunan dari survey OBC minimal terdiri dari satu unit kapal sumber, kapal penerima, dan setidaknya satu unit kapal kabel. OBC umumnya beroperasu pada kedalaman air lebih dari 100 m, batas akhir ditentukan oleh desain kapal dibandingkan dengan peralatan. Meskipun demikian, pada umumnya peralatan dapat diperasikan pada kedalaman 200m.
1
Gambar 1 Susunan Operasi Ocean Bottom Cable dengan kapal dan lintasan penerima di lantai dasar samudra.
Tujuan utama dari kajian ini adalah menentukan informasi yang dapat diperoleh dari sedimen dekat lantai dasar samudra (<600m di bawah permukaan laut) dengan analisa 2D OBC empat komponen (2D 4-C OBC). Data seismic diperoleh dari eksplorasi pada target yang lebih dalam. Data seismic diperoleh pada kedalaman > 500m di Semenanjung Meksiko (GOM), lepas pantai Lousiana, Green Canyon dengan luas area sekitar 2200 km2. Subset data telah dugunakan sebelumnya untuk karakterisasi properti dasar laut yang dikenal sebagai zona gas hidrat. Pada kajian sebelumnya dijelaskan adanya citra PP dan P-SV yang tinggi dari analisa data seismic 2D untuk menentukan nilai interval yang kuat dari kecepatan Vp dan Vs di lantai dasar samudra yang melewati beberapa lapisan tanah di bawah lantai dasar samudra hingga melewati batas bawah zona dasar stabilitas hidrat (BHSZ).
Wilayah Penelitian
area Green Canyon, Semenanjung Meksiko (Gambar 2). Diperoleh dua set data, yakni set data OBC 4-C 2D frekuensi rendah (10-200 Hz) dan set data AUV (Autonomous Underwater Vehicle) frekuensi tinggi (1-10 kHz) pada lokasi spasial yang sama. Serta laporan geoteknik telah berhasil mendeskripsikan pengukuran laboratorium terhadap properti sedimen lantai dasar samudra yang diambil dari pengeboran di Lapangan Genesis.
Parameter Akuisisi Data Data seismic 2D OBC 4-C diperoleh dengan menggunakan sensor dengan interval penerima 25 m dan sumber berupa airgun 6m di bawah permukaan laut yang ditembakkan setiap interval 50 m secara langsung ke kabel penerima sesuai arah lintasan. Lintasan data 2D memiliki grid berarah utara-selatan serta timurbarat dengan jarak antarlintasan 3.2 km. Lama perekaman adalah 18.432 detik dengan
Kajian ini menggunakan data yang diperoleh dari Lapangan Genesis pada 2
interval sampling 2 ms. Offset sumber-penerima yang terekam bervariasi antara 0 hingga ± 12000 m. Namun pada studi ini data dibatasi pada offset ±3000m dan lokasi penerima pada kedalaman 500-100 m. Data AUV menggunakan kendaraan khusus dengan ketinggian sekitar 50
m dari dasar samudra. Akurasi navigasi sangat tepat dengan deviasi berada pada orde 1 atau 2 m pada cakupan blok sebesar 480 m. AUV tersusun atas side-scan sonar, multibeam bathymetry, dan chirpsonar.
Gambar 2 Peta lokasi dari data 2D 4-C OBC yang digunakan. Data dibatasi hingga offset ± 3000 m dengan lokasi penerima pada kedalaman 500-1000 m. Sekitar 200 km data OBC telah berhasil diproses.
METODE Data OBC 2D 4-C diolah dengan menggabungkan CRG (CommonReceiver Gather) dan menghasilkan citra dari lingkungan dasar laut dengan bandwith yang lebih bagus serta resolusi yang lebih tinggi dibandingkan pengolahan konvensional. Data hydrophone (P), vertical geophone (Z), dan radial geophone digabungkan
untuk memperbaiki pemantulan dari PP dan P-SV. Selanjutnya dilakukan dekonvolusi terhadap gelombang P. Kunci utama dalam kajian ini adalah perbandingan antara data P-SV OBC 2D 4-C dengan data P-P AUV pada lokasi spasial yang sama.
3
Gambar 3 Perbandingan antara a) citra OBC P-SV dan b) citra AUV P-P pada lintasan 276.
Berdasarkan perbandingan pada Gb. 3 diperoleh :
Dasar dari lapisan hemipelagic adalah horizon C dengan ketebalan antara 6-20 ms dari citra P-P AUV.
Pada citra P-SV dasar lapisan hemipelagic berada pada kisaran 200-220 ms.
Setelah dilakukan komparasi, dilakukan interpretasi karakter seismic berdasarkan citra P-P dan P-SV. Selanjutnya dilakukan 4
untuk analisa Raytracing kecepatan (Vp/Vs). Kemudian dilakukan inversi gabungan dari data resitivitas dan kecepatan dengan menggunakan pendekatan Bayesian yang menggabungkan teori fisika batuan elastik (Helgerud
et al., 1999; Sava dan Hardage, 2006) dan hubungan empiris untuk resisitivitas elektrik (Archie, 1942) yang dimodifikasi untuk sedimen mengandung lempung yang dikemukakan oleh Schlumberger Wireline dan Testing (1989).
Gambar 4 Model Interpolasi interval Vp dan Vs OBC sepanjang lintasan 549.
5
Gambar 5 a) Interval kecepatan Vp dan Vs, log resisitivitas, dan perkiraan konsentrasi pada Well C berdasarkan data seismik (gb.2). Batas BHSZ ditandai dengan perubahan secara reversal dari magnitude kecepatan Vp . Peningkatan resistivitas dibawah BHSZ diakibatkan oleh kandungan gas bebas. b) Hanya Vp yang dapat digunakan untuk inversi. Hasil inversi menunjukkan kecepatan pada lapisan 2,3, dan 4.
HASIL Identifikasi konsentrasi hidrat pada strata yang merentang pada zona stabilitas hidrat hingga area laut dalam pada Green Canyon diperoleh dengan : 1. Kalibrasi dari respon sensor hydrophone dan geophone untuk menghasilkan estimasi gelombang mengarah ke atas dan kebawah secara optimal ketika menambahkan dan mengurangi data hydrophone dan geophone. 2. Mengunakan data seismik OBC 2D 4-C yang menghasilkan citra dari kondisi geologi dekat dasar
laut P-P dan P-SV dengan resolusi tinggi 3. Prosedur raytrace dengan menciptakan model dari dasar samudra dari perselingan Vp dan Vs pada stasiun penerima tertentu. 4. Pembuatan model fisika batuan yang menghubungkan kecepatan seismik dengan konsentrasi hidrat untuk empat morfologi sedimen-hidrat yang berbeda. 5. Digunakan fungsi distribusi probabilitas untuk menjelaskan semua variable yang digunakan untuk memperkirakan konsentrasi hidrat. 6
6. Innversi gabungan antara resisitivitas dan kecepatan untuk memastikan prediksi
konsentrasi hidrat pada kisaran yang paling memungkinkan.
Gambar 6 Estimasi konsentrasi hidrat sepanjang lintasan 549 OBC. Konsentrasi hidrat pada lapisan 1 tidak dapat diperkirakan karena ketiadaan data log untuk mengkonfirmasi trend dari kurva kompaksi normal pada interval dangkal. Pada ujung selatan dari lintasan, batas BHSZ diketahui dari perubahab kecepatan Vp. Pada ujung utara, thermal constraint untuk metana 90% (Milkov dan Sasen, 2001) digunakan untuk menentukan BHSZ.
Gambar 7 Jumlah hidrat in situ pada wilayah kajian. Nilai yang diplot pada peta tersebuat merupakan produk = (konsentrasi hidrat) × (porositas lapisan) × (ketebalan lapisan) × 250 m. Faktor 250 m merupakan jarak antara titik analisa kecepatan yang berdekatan dengan kecepatan Vp yang telah terhitung. Garis warna menunjukkan jumlah hidrat in situ di bawah garis 1 m × 250 m yang terpusat pada stasiun sekuen penerima dasar laut dimana analisa dilakukan.
7
REFERENSI Archie, G.E., 1942. The electric resistivity log as an aid in determining some reservoir characteristic. Petrol, Transact. Am. Inst. Mining, Metallur. Petrol Engin., 146: 54-56. DeAngelo, M.V., Sava D.C., Hardage, B.A., dan Murray, P.E., 2010. Integrated 2D 4-C OBC analysis for estimating hydrate concentrations, Green Canyon, Gulf of Mexico. Journal of Seismic Exploration, 19:263-278. Helgerud, M.B., Dvorkin, J., Nur, A., Sakai, A., dan Collet, T., 1999. Elasticwave velocity in marine sediments with gas hydrates : Effective medium modeling. Geophys. Res. Lett., 26: 2021-2024. Milkov, A.V., dan Sassen, R., 2001. Estimate of gas hidrate resource, northwestern Gulf of Mexico continental slope. Mar. Geol., 179: 7183.
reflectivity- An important seismic property for interpreting fluid/gas expulsion geology and the presence of gas hydrate. The Leading Edge, 25 : 620-628. Rodriguez-Suarez, C., dan Stewart, R.R., 1998. Survey design for vertical cable seismic acquisition. CREWES Research Report, 10: 6-19. Sava, D.C., dan Hardage, B.A., 2006. Rock physics characterization of hydrate-bearing deepwater sediments. The Leading Edge, 25 : 616-619. Schlumberger Wireline Services, 1989. Log Interpretation principles/applications. Schlumberger Educational Serv., Houston, TX. Ugbor, C.C., 2007. First dual-sensor ocean bottom cable 3D seismic acquisition south Atlantic Ocean, offshore Niger Delta, Nigeria. The Pacific Journ. Of Sci. and Tech., 8 : 36-48.
Roberts, H.H., Hardage, B.A., Shedd, W.W., dan Hunt Jr., J., 2006. Seafloor
8
