Disiapkan untuk kelengkapan kelengkapan Presentasi Presentasi Mata Kuliah Geofisika Eksplorasi Eksplorasi di Program Studi Teknik Eksplorasi Produksi, Akamigas Palembang
DISUSUN OLEH : KELOMPOK IV : 1.
SONIA ANGEL N. S
2. IFANDI AKBAR T 3. DENI RUKMANA 4. ERIK WIBOWO 5. SUMANTRI 6. BUDI
POLITEKNIK AKAMIGAS PALEMBANG 2011 - 2012
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan anugrah-Nyalah kami dapat menyelesaikan makalah ini. Karunia-Nya merupakan inspirasi yang tak terperi dalam penyelesaian makalah tentang Metode Seismik ini. Tak dapat dipungkiri, perkembangan ilmu dan teknologi pada abad globalisasi ini demikian pesat. Penemuan demi penemuan terus mengalir membanjiri khazanah ilmu pengetahuan. Fenomena tersebut tentu saja harus disikapi secara proaktif. Oleh karena itu, kami selaku tim penyusun banyak melakukan pencarian data mengenai Metode Seismik yang kami sajikan dalam makalah kami ini. Juga pada kesempatan ini , kami selaku tim penyusun mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada dosen pembimbing mata kuliah Geofisika Eksplorasi yang telah banyak membantu kami mulai dari perencanaan hingga sampai penyusunan. Kami pun berbahagia seandainya mahasiswa Akamigas semakin antusias mengikuti perkembangan ilmu dan teknologi dalam dunia perminyakan. Kami selaku tim penyusun memohon maaf apabila terdapat kesalahan baik itu dalam bentuk penyajian maupun dalam bentuk makalah yang kami sajikan, dan meminta kepada semua pihak agar memberikan kritik dan sarannya kepada kami, guna menyempurnakan makalah ini, dan selaku tim penyusun kami berharap agar apa yang kami sajikan ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa/i Akamigas khususnya bagi jurusan Teknik Eksplorasi dan Produksi Migas.
Palembang, 14 Februari 2011
Tim Penyusun i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ...................................................................................... i DAFTAR ISI ................................................................................................... ii
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1 I.1. Latar Belakang ...............................................................................
1
I.2. Tujuan Penulisan ...........................................................................
2
I.3. Manfaat Penulisan .........................................................................
2
BAB II DASAR TEORI ................................................................................... 3
BAB III PENUTUP ......................................................................................... 13 III.1. Kesimpulan ................................................................................
13
III.2. Saran ........................................................................................... 13
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 14 DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... 15
ii
BAB I PENDAHULUAN
1. Latar Belakang Eksplorasi seismik adalah istilah yang dipakai di dalam bidang geofisika untuk menerangkan aktivitas pencarian sumber daya alam dan mineral yang ada di bawah permukaan bumi dengan bantuan gelombang seismik. Hasil rekaman yang diperoleh dari survei ini disebut dengan penampang seismik. Eksplorasi seismik atau eksplorasi dengan menggunakan metode seismik banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan minyak untuk melakukan pemetaan struktur di bawah permukaan bumi untuk bisa melihat kemungkinan adanya jebakan- jebakan minyak berdasarkan interpretasi dari penampang seismiknya. Eksplorasi seismik dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu eksplorasi prospek dangkal dan eksplorasi seismik dalam. Eksplorasi dangkal diaplikasikan untuk batu bara dan bahan tambang lainnya, dan eksplorasi seimik dalam digunakan untuk eksplorasi daerah prospek hidrokarbon. Untuk memperoleh hasil pengukuran data seismik diperlukan pengetahuan tentang bagaimana melakukan pengukuran seismik agar memperoleh rekaman data yang berkualitas baik Eksperimen seismik aktif pertama kali dilakukan pada tahun 1845 oleh Robert Mallet, yang oleh kebanyakan orang dikenal sebagai bapak seismologi instrumentasi. Mallet mengukur waktu transmisi gelombang seismik, yang dikenal sebagai gelombang permukaan, yang dibangkitkan oleh sebuah ledakan. Mallet meletakkan sebuah wadah kecil berisi merkuri pada beberapa jarak dari sumber ledakan dan mencatat waktu yang diperlukan oleh merkuri untuk be-riak. Pada tahun 1909, Andrija Mohorovicic menggunakan waktu jalar dari sumber gempa bumi untuk eksperimennya dan menemukan keberadaan bidang batas antara mantel dan kerak bumi yang sekarang disebut sebagai Moho. 1
2. Tujuan Penulisan
Mahasiswa dapat mengetahui bagaimana melakukan pengukuran seismik untuk memperoleh rekaman yang berkualitas baik
Mahasiwa dapat mengetahui bahwa metode seismik sangat berperan penting dalam dunia eksplorasi migas
Mahasiswa dapat mengetahui bagaimana teknik pengukuran data seismik
3. Manfaat Penulisan
Sebagai bahan untuk menambah wawasan bagi mahasiswa di dalam dunia perminyakan
Memberikan informasi bagi mahsiswa defenisi dari metode seismik
Memberikan informasi bagi mahsiswa jenis - jenis dari metode seismik
Memberikan informasi bagi mahasiswa apa peranan metode seismik dalam ilmu geofisika
2 BAB II DASAR TEORI
Gelombang seismik merupakan gelombang yg terjadi pada benda atau material yg bersifat elastis. Metode seismik merupakan salah satu metode geofisika “metode dinamis” yang digunakan untuk menyelidiki struktur lapisan bawah permukaan baik di daratan maupun dilautan. Metode seismik memiliki beberapa fungsi yaitu sebagai berikut:
-
Mendapatkan rekaman data seismik.
-
Eksplorasi bahan galian tambang (batubara, timah dsb) dan hidrokar karbon ( minyak dan gas bumi )
-
Pencarian air tanah
-
Rekayasa teknik sipil “survei konstruksi bangunan”
Tujuan utama dari suatu survei seismik adalah melakukan pengukuran seismik untuk memperoleh rekaman yang berkualitas baik. Kualitas rekaman seismik dinilai dari perbandingan kandungan sinyal refleksi terhadap sinyal gangguan (S/N) dan keakuratan pengukuran waktu tempuh (travel time) gelombang seismik ketika menjalar dalam batuan. Untuk memperoleh hasil pengukuran data seismik refleksi yang baik diperlukan pengetahuan tentang sistem perekaman dan parameter lapangan yang baik pula. Parameter lapangan sangat ditentukan oleh kondisi lapangan yang ada. Oleh karena itu diperlukanpengetahuan yang cukup untuk bisa memahami teknik pengukuran data seismik. Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan karena adanya gangguan di dalam kerak bumi, misalnya adanya patahan atau adanya ledakan. Energi ini akan merambat ke seluruh bagian bumi dan dapat terekam oleh seismometer . Efek yang ditimbulkan oleh adanya gelombang seismik dari gangguan alami (seperti: pergerakan lempeng (tektonik), bergeraknya patahan,
3 aktivitas gunung api (vulkanik), dsb) adalah apa yang kita kenal sebagai fenomena gempa bumi. Peranan Seismik dalam ilmu geofisika yaitu: Seismologi
Gempa Bumi
Gelombang Seismik
Getaran
Gelombang yg terjadi pada benda atau material yg bersifat elastis.
Atau
Teori Fisika yang melandasi perambatan Gelombang Seismik : Huygens mengatakan bahwa glb menyebar dari sebuah titik sumber gelombang ke segala arah dengan bentuk bola. Hukum snellius “ bila suatu gelombang jatuh di atas bidang batas 2 medium yang mempunyai perbedaan densitas, maka gelombang tersebut akan dibiaskan jika sudut datang gelombang lebih kecil atau sama dengan sudut kritisnya. Gelombang tersebut akan di pantulkan jika sudut datangnya lebih besar dr sudut kritisnya. Bunyinya : Gelombang datang, gelombang bias, gelombang pantul terletak pada suatu bidang datar.
4 Dasar Pengukuran Metode Seismik 1. Perjalanan gelombang : - waktu tempuh (travel time), - kecepatan (velocity) 2. Pembiasan gelombang (refraction waves) 3. Pemantulan gelombang (reflection waves)
Pembagian Gelombang Seismik 1. Gelombang badan (body waves) Gelombang yg menjalar di bawah lapisan permukaan (dalam interior bumi ). Berdasarkan getarannya, gelombang ini dibagi menjadi : - Gelombang longitudinal/ primer (P) - Gelombang transversal /sekunder (S)
Gelombang Primer atau Longitudinal (P) Gelombang yg pertama terdeteksi pd saat energi diberikan “medium yang dilewai akan bergetar & meregang searah dengan penjalaran gelombang Persamaannya : 4
1
k + µ 3
Vp =
ρ 2
2. K = ρ Vs 2 3. µ
Vp 4 − Vs 3
ρ Vs
=
2
Keterangan : K = Modulus Bulk μ = Modulus Shear
⍴ = densitas medium
5
Gelombag Sekunder atau Transversal (S) Gelombang yg menyusul setelah gelombang primer “medium yang dilalui bergetar ke arah sudut kanan dari arah penjalarannya” Persamaannya : Vs
=
µ ρ
Gelombang permukaan (surface waves) Berdasarkan tempat penjalarannya, gelombang ini terbagi atas : -
Gelombang love gelombang yang hanya merambat pada batas lapisan saja & bergerak pada bidang yang horisontal saja.
- Gelombang rayleight gelombang yang merambat pd batas permukaan & hanya dapat merambat pada media padat serta arah getarannya berlawanan dgn arah perambatannya. - Gelombnag tabung gerak/aliran fluida di sepanjang sumur pengeboran. Gerakan fluida ini diakibatkan oleh getaran dinding sumur yang merambat dalam arah vertikal. Tahapan Metode Seismik 1. Akuisisi Data Seismik Kegiatan memperoleh data dari lapangan yang disurvei berupa sistem perekaman seismik, prosedur operasional seismik. Akuisisi data seismik adalah kegiatan untuk memperoleh data seismik yang meliputi pembagian data sumber energi, penempatan group geophone sebagai penerima sinyal dan kegiatan – kegiatan lainnya. Akuisisi data seismik dikatakan baik, paling tidak memenuhi syarat berikut : dapat merekam sinyal dengan baik, masih di dalam dynamic range dan tanpa aliasing.
6 Pada proses akusisi data, metode seismik dibagi dalam 2 metode : •
Seismik Refraksi (seismik bias) Pemakaian awal observasi seismik untuk eksplorasi minyak dan
mineral dimulai pada tahun 1920an. Teknik seismik refraksi digunakan secara intensif di Iran untuk membatasi struktur yang mengandung minyak. Tetapi, sekarang seismik refleksi merupakan metode terbaik yang digunakan di dalam eksplorasi minyak bumi. Metode ini pertama kali didemonstrasikan di Oklahoma pada tahun 1921. Seismik bias dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah/batuan dari posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah usikan pertama (first break ) diabaikan, sehingga sebenarnya hanya data first break saja yang dibutuhkan. Parameter jarak (offset) dan waktu jalar dihubungkan oleh sepat rambat gelombang dalam medium. Kecepatan tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada di dalam material dan dikenal sebagai parameter elastisitas. Sedangkan dalam seismik pantul, analisis dikonsentrasikan pada energi yang diterima setelah getaran awal diterapkan. Secara umum, sinyal yang dicari adalah gelombang-gelombang yang terpantulkan dari semua interface antar lapisan di bawah permukaan. Analisis yang dipergunakan dapat disamakan dengan ‘echo sounding’ pada teknologi bawah air, kapal, dan sistem radar. Informasi tentang medium juga dapat diekstrak dari bentuk dan amplitudo gelombang pantul yang direkam. Struktur bawah permukaan dapat cukup kompleks, tetapi analisis yang dilakukan masih sama dengan seismik bias, yaitu analisis berdasar kontras parameter elastisitas medium. Salah satu metode seismik yg menggunakan sifat pembiasan gelombang untuk mempelajari struktur lapisan bawah permukaan. Pembiasan ini disebabkan akibat adanya perbedaan harga cepat r ambat gelombang seismik (v).
7 Metode ini umum digunakan untuk: - Studi geologi teknik - Eksplorasi mineral
Gambar Seismik Refraksi
Secara umum metode Seismik Refraksi terdiri atas : a. intercept time methode b. delay time methode c. wave front methode
Kelebihan :
Pengamatan refraksi membutuhkan lokasi sumber dan penerima yang kecil, sehingga relatif murah dalam pengambilan datanya
Prosesing refraksi relatif simpel dilakukan kecuali proses filtering untuk memperkuat sinyal first break yang dibaca.
Karena pengambilan data dan lokasi yang cukup kecil, maka pengembangan model untuk interpretasi tidak terlalu sulit dilakukan seperti metode geofisika lainnya.
8 Kekurangan :
Dalam pengukuran yg regional ,membutuhkan offset yang lebih lebar.
Hanya bekerja jika kecepatan gelombang meningkat sebagai fungsi kedalaman.
Biasanya diinterpretasikan dlm bentuk lapisan2. Masing lapisan memiliki dip & topografi.
Hanya menggunakan waktu tiba sebagai fungsi jarak (offset ).
Model yang dibuat didesain untuk menghasilkan •
Seismik Refleksi ( Seismik Pantul ) Salah satu metode seismik yg menggunakan sifat pemantulan
gelombang untuk mempelajari struktur lapisan bawah permukaan. Seismik refleksi adalah metoda geofisika dengan menggunakan gelombang elastis yang dipancarkan oleh suatu sumber getar yang biasanya berupa ledakan dinamit (pada umumnya digunakan di darat, sedangkan di laut menggunakan sumber getar (pada media air menggunakan sumber getar berupa air gun, boomer atau sparker). Gelombang bunyi yang dihasilkan dari ledakan tersebut menembus sekelompok batuan di bawah permukaan yang nantinya akan dipantulkan kembali ke atas permukaan melalui bidang reflektor yang berupa batas lapisan batuan. Gelombang yang dipantulkan ke permukaan ini diterima dan direkam oleh alat perekam yang disebut geophone (di darat) atau Hydrophone (di laut), (Badley, 1985). Refleksi dari suatu horison geologi mirip dengan gema pada suatu muka tebing atau jurang. Metoda seismic repleksi banyak dimanfaatkan untuk keperluan Explorasi perminyakan, penetuan sumber gempa ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah. Seismic refleksi hanya mengamati gelombang pantul yang datang dari batas-batas formasi geologi. Gelombang pantul ini dapat dibagi atas
beberapa jenis gelombang yakni: Gelombang-P, Gelombang-S, Gelombang Stoneley, dan Gelombang Love. 9 Eksplorasi seismik refleksi dapat dikelompokan menjadi dua, yaitu eksplorasi prospek dangkal dan eksplorasi prospek dalam. Eksplorasi seismik dangkal (shallow seismic reflection) biasanya diaplikasikan untuk eksplorasi batubara dan bahan tambang lainnya. Sedangkan seismik dalam digunakan untuk eksplorasi daerah prospek hidrokarbon (minyak dan gas bumi). Kedua kelompok ini tentu saja menuntut resolusi dan akurasi
yang berbeda
begitu pula dengan teknik lapangannya.
Secara umum, metode seismik refleksi terbagi atas tiga bagian penting yaitu pertama adalah akuisisi data seismik yaitu merupakan kegiatan untuk memperoleh data dari lapangan yang disurvei, kedua adalah pemrosesan data seismik sehingga dihasilkan penampang seismik yang mewakili daerah bawah permukaan yang siap untuk diinterpretasikan, dan yang ketiga adalah interpretasi data seismik untuk memperkirakan keadaan geologi di bawah permukaan dan bahkan juga untuk memperkirakan material batuan di bawah permukaan. Metode ini digunakan untuk : - Eksplorasi prospek dangkal “batubara & bahan tambang lainnya” - Eksplorasi dalam “hidrokarbon (minyak & gas)” Kelebihan :
Pengukuran seismik pantul menggunakan offset yang lebih kecil.
Seismik pantul dapat bekerja bagaimanapun perubahan kecepatan sebagai fungsi kedalaman.
Seismik pantul lebih mampu melihat struktur yang lebih kompleks .
Seismik pantul merekan dan menggunakan semua medan gelombang yang terekam.
Bawah permukaan dapat tergambar secara langsung dari data terukur.
Kekurangan :
Karena lokasi sumber & penerima yang cukup lebar untuk memberikan 10 citra bawah permukaan yang lebih baik, maka biaya akuisisi menjadi lebih mahal.
Memerluakn komputer yang lebih mahal, dan sistem data base yang jauh lebih handal.
Karena banyaknya data yang direkam, pengetahuan terhadap database harus kuat, diperlukan juga beberapa asumsi tentang model yang kompleks dan interpretasi.
Gambar seismik Refleksi
2. Proses Data Seismik Tahapan pemrosesan data sehinga dihasilkan penampang seismik yg mewakili daerah bawah permukaan yang siap untuk diinterpretasikan. Tujuannya untuk memperoleh gambaran yang mewakili lapisan bawah permukaan dan menghasilkan penampang seismik dengan S/N (signal to noise ratio) yang baik tanpa mengubah bentuk kenampakan refleksi sehingga dapat diinterpretasikan keadaan dan bentuk perlapisan di bawah permukaan bumi seperti apa adanya. Biasanya urutan pemrosesan data seismik dipertimbangkan berdasarkan: 1. Kualitas data lapangan (jelek, sedang, dan bagus)
2. Lingkungan geologinya (marine, land, transition) 3. Filosofi proses masing-masing perusahaan 4. kemampuan orang yang mengerjakan 11 3. Interpretasi Data Seismik Tahapan untuk memperkirakan keadaan geologi dibawah permukaan serta memperkirakan adanya material batuan dibawah permukaan. Mentransformasikan profil seismik menjadi suatu struktur kontinu/ model geologi secara lateral.
Kelebihan dan Kekurangan dari Metode Seismik Kelebihan :
Dapat mendeteksi variasi baik lateral maupun kedalaman dlm parameter fisis yang relevan, yaitu kecepatan seismik.
Dapat menghasilkan citra kenampakan struktur di bawah permukan
Dapat dipergunakan utk membatasi kenampakan stratigrafi & beberapa kenampakan pengendapan.
Respon pada penjalaran gelombang seismik bergantung dari densitas batuan dan konstanta elastisitas lainnya. (porositas, permeabilitas, kompaksi, dll) pada prinsipnya dapat diketahui dari metode seismik.
Memungkinkan untuk deteksi langsung terhadap keberadaan hidrokarbon
Kekurangan :
Banyaknya data yang dikumpulkan dalam sebuah survei akan sangat besar jika diinginkan data yang baik
Perolehan data sangat mahal baik akuisisi dan logistik dibandingkan dengan metode geofisika lainnya.
Reduksi dan prosesing membutuhkan banyak waktu, membutuhkan komputer mahal dan ahli-ahli yang banyak.
Peralatan yang diperlukan dalam akuisisi umumnya lebih mahal dari metode geofisika lainnya.
Deteksi langsung terhadap kontaminan, misalnya pembuangan limbah, tidak dapat dilakukan. 12 BAB III PENUTUP
1. Kesimpulan Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan karena adanya gangguan di dalam kerak bumi, misalnya adanya patahan atau adanya ledakan. Energi ini akan merambat ke seluruh bagian bumi dan dapat terekam oleh seismometer . Metode seismik ini berperan penting dalam dunia ekplorasi dalam pencarian jebakan hidrokarbon, dimana metode seismik ini merupakan metode yang paling sering digunakan oleh perusahaan-perusahaan minyak untuk melakukan pemetaan struktur di bawah permukaan bumi.
2. Saran Karena metode seismik ini merupakan metode pengukuran yang sangat penting di dunia eksplorasi dalam pencarian jebakan hidrokarbon, jadi sebaiknya kita harus benar-benar memahami bagaiman cara melakukan pengukuran metode seismik ini dan bagaimana cara menginterpretasikan data di bawah permukaan
13 DAFTAR PUSTAKA •
Buku Penuntun praktikum Geofisika Eksplorasi
•
http://id.wikipedia.org/wiki/Eksplorasi_seismik
•
http://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_seismik
•
http://elisa.ugm.ac.id/page_view.php?PSGF-Geolistrik&82 Seismik
•
http://id.wikipedia.org/wiki/Metoda_seismik
•
www.oseanografi.lipi.go.id/download/ose_xxx4_tekno.pdf
14 DAFTAR LAMPIRAN
Seismic Imaging of Anticline
Akuisisi Data Seismik
Interpretasi Data Seismik
15
