PROPOSAL KERJA PRAKTEK Akuisisi Dan Processing Data Seismik
Di PT. ELNUSA Tbk.
Disusun oleh :
HERNANI INDAH LESTARI 12/331392/PA/14649
YOGYAKARTA 2015
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Pencarian minyak bumi, gas alam, dan mineral menjadi hal yang tidak asing lagi dalam bidang kebumian. Perlu dilakukan pemetaan bawah permukaan bumi sehingga dapat diketahui keberadaan jebakan-jebakan sumber daya alam tersebut. Sampai saat ini metode seismik masih menjadi metode yang paling sering digunakan karena tingkat akurasi, resolusi, dan penetrasinya yang lebih tinggi dibandingkan dengan metode geofisika yang lain. Kegiatan eksplorasi seismik secara umum dapat dibagi menjadi tiga tahap: 1. Pengambilan data (acquisition data) Proses pengambilan data meliputi persiapan, pengukuran di lapangan dengan berbagai teknik hingga diperoleh data yang biasanya
disimpan atau direkam dalam pita
magnetik (tape). Prinsip utama tahapan akuisisi seismik adalah mengirimkan gelombang seismik ke bawah permukaan bumi yang diasumsikan elastik. Dalam perut bumi gelombang merambat ke segala arah, kemudian dipantulkan dan dibiaskan. Gelombang yang mencapai permukaan bumi direkam menggunakan geophone. Besaran yang diukur dalam metode seismik adalah two-way travel time energi seismik dari sumber seismik buatan hingga ke penerima. 2. Pengolahan data (processing data) Pengolahan data meliputi membaca pita magnetik, mengatur pita magnetik sesuai aturan yang telah ditentukan, melakukan koreksi, pengolahan sinyal, hingga pengeplotan. Tujuan pengolahan data seismik adalah agar dihasilkan penampang seismik dengan sinyal baik tanpa mengubah kenampakan refleksi, sehingga dapat diinterpretasikan keadaan dan bentuk dari perlapisan di bawah permukaan bumi seperti apa adanya. Dengan demikian mengolah data seismik merupakan pekerjaan untuk meredam noise dan atau memperkuat sinyal. (Sismanto, 2006) 3. Interpretasi (interpretation) Dalam intepretasi dilakukan penentuan dan perkiraan arti logis data seismik. Kebenaran hasil intepretasi bersifat relatif dan dapat diuji mengenai konsistensinya dari suatu data, event, atau pernyataan ke data, event, atau pernyataan berikutnya. (Sismanto, 2006) B. Maksud dan Tujuan Maksud dan tujuan dari kerja praktik ini adalah :
1. Mempelajari lebih lanjut dan mempraktikan hal-hal berkaitan dengan pengolahan data seismik yang telah diterima selama kuliah. 2. Memperoleh pengalaman kerja sebagai sebagai bekal dalam dunia kerja. 3. Memenuhi mata kuliah wajib di Program Studi Geofisika, Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gadjah Mada.
II.
DASAR TEORI Sifat utama dari gelombang adalah merambat ke segala arah dengan kecepatan rambat
yang berbeda sesuai dengan medium yang dilewatinya. Dalam metode seismik, bumi diasumsikan sebagai medium berlapis yang elastik. Gelombang yang melewati batas medium dipantulkan atau dibiaskan dengan mengikuti hukum Snellius :
sin(i ) p kons tan v
dengan i adalah sudut datang, sudut pantul, atau sudut bias gelombang, v adalah kecepatan gelombang dalam medium, dan p adalah konstanta yang biasa disebut parameter gelombang. Parameter gelombang ini besarnya tertentu dan tetap untuk semua gelombang yang berasal dari satu berkas gelombang. Sebagai contoh, gelombang P yang datang pada bidang batas antara dua medium akan dapat dipantulkan atau dibiaskan sebagai gelombang P dan gelombang SV, dan harus mengikuti hubungan : sin(i1 ) sin( r1 ) sin(r2 ) sin(i1 ) sin(i 2 ) v pl v pl v sl v p2 vs 2
dengan i adalah sudut datang gelombang P, r1 adalah sudut pantul gelombang P, r2 adalah sudut pantul gelombang SV, i1 adalah sudut bias gelombang P,dan i2 adalah sudut bias gelombang SV. Apabila kecepatan gelombang dalam medium 2 lebih besar dari pada dalam medium 1, maka akan ada sudut datang tertentu dalam mana gelombang dibiaskan dengan sudut bias 90 0 . Sudut datang ini disebut sudut kritis, ic . Sudut datang yang lebih besar dari itu akan mengakibatkan gelombang terpantul secara sempurna. Berdasarkan hukum Snell besarnya sudut kritis ini adalah :
ic=sin
v1 -1 v 2
Selama pengolahan data seismik, sedapat mungkin sinyal diredam dan informasi refleksi dipertahankan, bahkan diperkaya spektrum amplitudonya dan dikoreksi spektrum phasenya sehingga diperoleh penampang seismik yang tidak dibuat-buat dan wajar. (Sismanto, 2006)
Gambar 2.1. Diagram alir lengkap tahapan pengolahan data. http://asyafe.wordpress.com
A. Pengaturan Rutinitas Data Program rutin ini menjelaskan reformatting (meliputi demultiplexing, pelabelan, dan trace gathering), sorting, dan editing.
Demultiplexing Merupakan tahap pencuplikan gelombang analog (gelombang yang terekam dalam geophone) menjadi gelombang digital. Data yang sebelumnya diurutkan berdasarkan urutan waktu (time sequential) diurutkan kembali berdasarkan trace (trace sequential).
Gambar 2.2. Proses demultiplexing Apabila digambarkan dalam matriks, diperoleh data : a11 a 21
Aij a 31 ... a m1
a12 a 22
a13 a 23
a 32 ... am2
a 33 ... a m3
... a1n ... a 2 n ... a 3 n ... ... ... a mn
Dengan : i = 1 sampai m, menyatakan nomor sampel, j = 1 sampai n, menyatakan nomor trace, Demultiplexing merupakan transpose yang mengubah Aijmenjadi Aji (Demultiplexing = (Aij)T), sehingga diperoleh matriks : a11 a 12 A ji a13 ... a1n
a 21 a22 a23 ... a2 n
a31 a32 a33 ... a3 n
... am1 ... a2 n ... a3n ... ... ... amn
Pelabelan Setelah sampel diatur berdasarkan kanal, maka masing-masing trace diberi label pada pita magnetik tersebut yang letaknya di depan masing-masing trace. Label ini berisi informasi, nomer lokasi/shoot, elevasi sumber dan geophone, nomer record, nomer trace, nomer CDP, offset, dll. Label reel tape-pun ditempelkan pada tape yang telah berisi trace-trace lengkap dengan labelnya, seperti nomer lintasan, nomer tape, format penulisan (SEG-B, SEG-A, SEG-Y, dll), laju pencuplikan dan nomer proyek.
Trace Gathering Merupakan penggabungan atau pengelompokan menurut beberapa kesamaan dari masing-masing trace, yang dapat berupa Common Source Point (CSP), Common Depth Point (CDP), Common Offset, Common Receiver, dll. Pengelompokan ini memudahkan analisis dan atau mempercepat pemrosesan sesuai dengan keperluan. Gain Recovery Pada tahap ini, gain yang terekam dalam pita magnetik dihilangkan dengan cara mengalikan harga-harga trace seismik dengan kebalikan fungsi gain, kemudian dihitung harga rata-rata amplitudo trace seismik tersebut menurut fungsi waktu. Kemudian ditentukan parameter-parameter fungsi gain yang baru sedemikian rupa sehingga fungsi gain yang dipergunakan menjadi smooth. Fungsi gain yang benar akan menghasilkan trace seismik dengan perbandingan amplitudo-amplitudo sesuai dengan perbandingan dari masing-masing koefisien refleksinya. Secara umum fungsi gain g (t) berupa Gain (dB) = A.t + B.20 log (t) + C …(1.1) dengan t adalah waktu, A faktor atenuasi, B faktor spherical divergensi dan C tetapangain. Terdapat beberapa jenis gain : 1. PGC (Programmed Gain Control) Fungsi gain yang sederhana, bekerja berdasarkan interpolasi antara harga skalar amplitudo sampel pada laju pencuplikan dengan satu jendela tertentu 2. AGC (Automatic Gain Control) Gain yang bekerja dengan menggunakan metode rms (root mean square). Amplitudo masing-masing sampel dikuadratkan, lalu dihitung rms-nya pada satu jendela tertentu.
(a)
(b)
(c)
(d) Gambar 2.3 (a) Penghitungan gain dnegan PGC. (b) Penghitungan gain dengan AGC. (c) Data sebelum gain recovery. (d) Data setelah gain recovery. Editing atau Muting Merupakan proses mematikan sebagian atau seluruh trace dari noise tidak koheren. Jenis noise yang biasanya diedit adalah : 1. Trace mati, karena geophonenya sengaja tidak dipasang, sehingga kanalnya akan berisi noise instrumen atau karena kerusakan kanal 2. Trace yang mengandung noise elektro statik, biasanya frekuensi tinggi 3. Trace yang merekam getaran langkah orang yang berjalan dekat geophone pada saat perekaman berlangsung 4. Cross feed
5. Polaritas terbalik (hal ini tidak perlu dimatikan, karena bisa dikoreksi pada komputer) 6. Daerah first arrival (gelombang bias, menggunakaninitial muting) 7. Noise di dalam trace yang mengelompok (pakai surgical muting)
Gambar 2.4 Muting untuk mematikan sebagian noise amplitudo yang sangat tinggi B. Koreksi Akibat Geometri Merupakan proses menyesuaikan hasil pengukuran di lapangan menjadi lebih sederhana sehingga memenuhi persamaan-persamaan geometri. Koreksi Statik Faktor geometri yang perlu dikoreksi secara statik adalahbeda ketinggian antara sumber seismik (SP) ke SP lain dan geohphone (koreksi elevasi), tebal dan kemampuan lapisan lapuk merambatkan gelombang yang berbeda-beda (koreksi lapisan lapuk). Ketiga hal ini menyebabkan perbedaan waktu tempuh, sehingga travel time yang terukur bukan waktu yang sebenarnya. Kompensasi ini diperlukan agar bentuk refleksi kurang lebih sesuai dengan bentuk sesungguhnya dan agar pada proses stacking sinyal dapat saling memperkuat (sephase). Koreksi NMO Koreksi dilakukan jika satu titik di subsurface akan terekam oleh sejumlah geophone sebagai garis lengkung (hiperbola). Di dalam CDP gather, koreksi NMO diperlukan untuk mengoreksi masing-masing CDPnya agar garis lengkung tersebut menjadi lurus, sehingga pada saat stack diperoleh sinyal yang maksimal.Koreksi NMO dapat dirumuskan sebagai berikut
Tx2 T02
x2 V NMO
2
Dengan Tx
= waktu rekam pada offset x, dalam detik
T0
= waktu rekam pada zero-offset, dalam detik
x
= jarak atau offset antara sumber dan penerima, dalam meter atau feet
VNMO
= kecepatan NMO, dalam meter/detik atau feet/detik
Gambar 2.5 Visualisasi analisa kecepatan di koreksi NMO Koreksi Migrasi Migrasi diperlukan karena rumusan pemantulan pada CMP yang diturunkan berasumsi pada model lapisan datar, apabila lapisannya miring, maka letak titik-titik CMP/reflektornya akan bergeser. Untuk mengembalikan titik-titik reflektor tersebut ke posisi sebenarnya disebut koreksi migrasi atau dikenal dengan migrasi saja.
Gambar 2.5 Berbagai macam teknik migrasi untuk tujuan berbeda Dekonvolusi Tujuan dekonvolusi adalah meningkatkan resolusi temporal dengan cara mengkompres wavelet seismik dan juga untuk mengurangi
efek
'ringing'
atau
multiple
yang
mengganggu
interpretasi data seismik. Hal ini disebabkan gelombang seismik yang mengalami proses konvolusi (filtering) oleh bumi sehingga bentuk gelombang seismik (wavelet) yang semula tajam dan tinggi amplitudonya (dalam kawasan waktu), menjadi lebih lebar dan menurun amplitudonya (melar/streching). Dekonvolusi dilakukan dengan melakukan konvolusi antara data seismik dengan sebuahfilter yang dikenal dengan Wiener Filter yang apabila dituliskan dalam matriks menjadi :
dengan a adalah hasil autokorelasi wavelet input (wavelet input diperoleh dengan mengekstrak dari data seismik), b Filter Wiener dan c adalah kros korelasi antara wavelet input dengan output yang dikehendaki.
Diagram alir dekonvolusi
Usaha yang dilakukan selama dekonvolusi agar adalah : 1. Rekaman signature, adalah wavelet yang direkam oleh detektor khusus pada saat penembakan guna mengkoreksi pergeseran phase yang ada menjadi zero phase. Kemudian ditentukan operatornya untuk dekonvolusi semua trace. 2. Merekam impuls respon (wavelet) dari sistem instrumen. 3. Ekstraksi wavelet dari gelombang refleksi C. Diagnosis Sifat-Sifat dan Masalah Diagnosis dilakukan untuk menentukan langkah selanjutnya demi perbaikan S/N dan mengatasi masalah yang ada. Analisis yang umum biasanya berupa analisa kecepatan, analisa frekuensi dan autokorelasi serta analisis lainnya yang bersifat khusus. 1. Analisis kecepatan dilakukan dalam CDP gather. Didalam CDP gather titik reflektor pada offset yang berbeda akan berupa garis lurus (setelah koreksi NMO). Dalam CDP gather dapat juga dilakukan koreksi statik untuk sumber (SP) maupun receiver. 2. Analisis frekuensi digunakan untuk mengetahui kandungan frekuensi sinyal yang harus dipertahankan dan frekuensi noise yang harus diredam.
3. Analisis autokorelasi digunakan untuk mendeteksi adanya gejala-gejala periodic dengan periodisitas yang panjang serta membantu dalam membuat filter-filter prediktif (untuk noise multiple) dan penonjolan (enhancement) data. D. Penonjolan (Enhancement Data) Enhancement bertujuan meningkatkan kualitas data (S/N ratio tinggi). Proses yang termasuk enhancement : Koreksi Statik Residual Faktor-faktor yang menyebabkan koreksi statik yang dilakukan sebelum analisa kecepataan tidaklah sempurna adalah : 1. Kesalahan pengukuran elevasi 2. Ketidaktelitian membaca up hole time 3. Ketidaktepatan mengukur kecepatan replacement 4. Adanya manipulasi kedalaman lubang bor oleh regu bor 5. Adanya problem surface unconsistent static Stacking Setelah semua trace dikoreksi statik dan dinamik, maka di dalam format CDP gather setiap refleksi menjadi horizontal dan noise-noisenya tidak horizontal, seperti ground roll dan multiple. Hal tersebut dikarenakan koreksi dinamik hanya untuk reflektor-reflektornya saja. Dengan demikian, apabila trace-trace refleksis yang datar tersebut disuperposisikan (di-stack) dalam setiap CDP-nya maka diperoleh sinyal refleksi yang saling memperkuat dan noise akan saling meredam, sehingga S/N ratio naik. Filtering Filter digunakan untuk meredam noise dan menjaga sinyal. Ada dua jenis filter : 1. Filter frekuensi (satu dimensi) Hanya meredam frekuensi tertentu yang tidak diinginkan. Tipe filter ini berupalow pass filter, high pass filter, band pass filter, dan notch filter. Filter di dalam pengolahan data pada umumnya bersifat zero phase, sehingga tidak menggeser phase data. 2. Filter F-K (dua dimensi)
Digunakan untuk meredam noise yang memiliki frekuensi sama dengan frekuensi sinyal tetapi bilangan gelombangnya berbeda. Ada dua jenis filter F-K, yaitu notch dan band pass filter. Equalization Merupakan proses untuk menaikkan atau menurunkan harga amplitudo tanpa mengubah perbandingan amplitudo refleksi-refleksinya. Dalam hal ini digunakan window yang panjang, setelah harga rata-rata diperoleh dalam window tersebut lalu dicari faktor skalanya atau faktor pengali sedemikian rupa sehingga harga rata-rata itu menjadi suatu harga yang dikehendaki (2”). Faktor skala yang diperoleh, dipergunakan untuk mengalikan semua amplitudo trade tersebut. Bila digunakan banyak window (overlap/baku tindih 50 %) maka faktor skala setiap window dikalikan pada amplitude trace di windownya masing-masing. Pada daerah baku tindih dilakukan interpolasi. Plotting Data yang telah selesai diolah diplot dalam film. Hal-hal yang perlu diperhatikan pada plot film adalah : Skala horizontal (trace/mm atau trace/inch) dan skala vertikal (detik/cm) Bias, dinyatakan dalam % yaitu tebal garis trace terhadap jarak antara dua trace Display mode, bisa wiggle saja, wiggle variable area atau wiggle variable saja Polaritas (normal/reverse) dan garis waktu (timing line) Informasi pada film (titik perpotongan lintasan, sumur, dll) Arah plot, harus sesuai dengan arah penembakan lintasan Gain, fokus, sambungan film (bila perlu penyambungan) harus sama densitasnya.
III.
REFERENSI Agus Abdullah, Phd. 2008. Ensiklopedi Seismik. Sismanto. 1996. Modul pembelajaran “Seismik Eksplorasi, Akuisisi danPengolahan Data
Seismik”. Yogyakarta : Lab. Geofisika, FMIPA UGM.
Telford. W. M., L. P. Geldart., R. E. Sheriff. 1990. Applied Geophysics Second Edition. Cambridge : Cambridge University Press
IV.
RENCANA KERJA PRAKTEK A. Bidang Studi Bidang studi yang dipelajari dalam kerja praktik kali ini adalah pengolahan data seismik dengan menggunakan fasilitas serta pendamping yang disediakan dari PT. ELNUSA Tbk. B. Waktu dan tempat pelaksanaan Waktu dan tempat kerja praktik diharapkan terlaksana pada : Tanggal : 1 Februari 2016 s.d. selesai Tempat :
PT. ELNUSA Tbk Graha Elnusa, 16th FloorJl. TB
Simatupang Kav. 1 B Jakarta 12560 Indonesia V.
SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN KERJA PRAKTIK Hasil pengolahan data selama kerja praktik akan dipertanggungjawabkan dalam bentuk laporan tertulis yang akan dilaporkan kepada PT. ELNUSA Tbk., selanjutnya disahkan sebagai bukti akan telah menempuhmata kuliah wajib kerja praktek sebanyak 1 sks. Sedangkan jadwal kegiatan pengolahan data disesuaikan dengan kesepakatan dan ketentuan dari PT. ELNUSA Tbk.
VI.
PENUTUP Demikian proposal yang telah penulis susun, dengan harapan permohonan kerja praktik di PT. ELNUSA Tbk. dapat diterima. Semoga kerja sama ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
VII.
DATA DIRI PEMOHON Pemohon : Nama
: Hernani Indah Lestari
NIM
: 12/331392/PA/14649
Universitas
: Universitas Gadjah Mada
Fakultas /Jurusan
: MIPA / Fisika
Program Studi
: Geofisika
Tempat, tgl lahir
: Jakarta, 29 Januari 1994
Agama
: Islam
Jenis Kelamin
: Perempuan
Alamat kampus
: Laboratorium Geofisika, Sekip Utara Unit III, PO BOX 21 BLS, Yogyakarta 55281 Telp. (0274)-522214 Faks. (0274)-545185
Alamat tinggal
: Pogung Baru Blok.A2 No.24. Sleman. Yogyakarta
Alamat Asal
: Citra Raya Blok f6/17 RT.02 RW.04 Cikupa. Tangerang
E-mail
:
[email protected]
No. HP
: (+62)81310258605
LEMBAR PENGESAHAN
Pemohon
Hernani Indah Lestari NIM : 12/331392/PA/14649
Ketua Program Studi Geofisika FMIPA UGM
Dosen Pembimbing Kerja Praktik
Prof. Dr. Sismanto NIP : 196002051988031002
Prof. Dr. Sismanto NIP : 196002051988031002
