Geofisika eksplorasi REF: A. HALAWA, ST., MT. DOSEN FTM-ISTP REF: Sheriff, R.E. and R.P. Geldart, 1995, Exploration Seismology, Cambridge University Press: Cambridge, 592 pp. Båth, M. and A. J. Berkhout, 1988, Mathematical Aspects of Seismology, 2nd Engl. ed., Geophysical Press: London, 448 pp. Bullen, K. E. and B. A. Bolt, 1986, An Introduction to the Theory of Seismology, Cambridge University Press: Cambridge, 499 pp.

MATERI KULIAH SEISMIK EKSPLORASI PENDAHULUAN DEFENISI GEOFISIKA EKSPLORASI SEJARAH GEOFISIKA RUANG LINGKUP EKSPLORSI GEOFISIKA DLL 2. METODA SEISMIK DEFINISI GELOMBANG SEISMIK/ EKSPLORASI MACAM METODA SEISMIK TEORI DASAR PERAMBATAN GELOMBANG SEISMIK SIFAT ELASTISITAS MEDIA PADAT PERAMBATAN GELOMBANG ELASTIK MACAM GELOMBANG ELASTIK KARAKTERISTIK GELOMBANG SEISMIK PADA MEDIA BATUAN AZAS/HUKUM/PRINSIP PENJALARAN SEIMIK PADA BIDANG BATAS MEDIA ATENUASI (PEMEKARAN GEOMETRIS, PENYERAPAN/ABSORBSI, ENERGI PADA BATAS ANTAR LAPISAN,TRANSMISI, DIFRAKSI) CEPAT RAMBAT SEISMIK PADA BATUAN HUBUNGAN CEPAT RAMBAT DENGAN SIFAT BATUAN ESTIMASI SIFAT BATUAN DARI HARGA CEPAT RAMBAT GELOMBANG KOMPRESI Vp POROSITAS DAN CEPAT RAMBAT VP 3. EKSPLORASI SEIMIK REFLEKSI AKUISISI DATA SEISMIK ALAT PENERIMA GETARAN SUMBER GETARAN PENGOLAHAN DATA SEISMIK ANALISIS DAN INTERPRETASI DATA SEISMIK DAMPAK EKSPLORASI SEISMIK TERHADAP LINGKUNGAN SEKITAR

“GEOPHYSICS” GEO = “EARTH” Physics = “Phisical properties” PURE (Theorical) GEOPHISICS; Ilmu fisika Ilmu Geofisika; yang mempelajari; bumi, interior bumi, gempa, dll.

GEOFISIKA Applied Geophysics adalah ilmu yang yang spektrumnya luas; Geologi Eksplorasi Petroteour Engineer Geofisika Eksplorasi Hidrogeophysics Glasial geophysics Archeogeophysics Engineering Geophysics Environment Geophysics Etc.

SIFAT FISIKA BUMI Berat Jenis (Massa Jenis) Spesific gravity (Density) Suseptibilitas Permitivity Resistivitas Induktivitas Polarisitas Elastisitas batuan

TUJUAN GEOFISKA EKSPLORASI Membantu memecahkan masalah EKSPLORASI geologi terutama geologi bawah permukaan. Memecahkan masalah ekplorasi bahan galian. Mempelajari efek geofisika pada EKSPLORASI air tanah. Memecahkan masalah-masalah lingkungan??? Eksplorasi Geoteknik

GEOPHYSICS METHODS GRAVITY METHOD GEOMAGNET METHOD SEISMIC METHOD (Metoda refraksi/ Refleksi) GEOLISTRIK METHOD Resistivity Induce polarization Self potential Electromagnetics EM-VLF and EM ground) Magneto-telluric Radioactives Transmisi

GEOPHYSICS METHODS Pemetaan permukaan Reconnaissance METODA EKSPLORASI GEOLOGI Pemetaan permukaan Reconnaissance Pemboran Eksplorasi Eksplorasi semi/detil Pengukuran Penampang stratigrafi Test pit dan Paritan Pemboran Eksplorasi/Coring Analisa Logging lubang bor (Well log analisis) Pemetaan bawah permukaan/dalam terowongan Analisa foto udara Citra satelit dll -

SEISMIC METHOD Seismik Refleksi Seismik refraksi JENIS-JENIS GELOMBANG; Gelombang P, biasa disebut gelombang tekanan (Compressibility), dapat merambat di media padat maupun cair. Semakin keras atau padat media yang dilewati, maka semakin cepat pula rambatannya. Gelombang P adalah getaran partikel batuan yang merambat dengan cara pemampatan dan peregangan media yang dilewati, searah dengan perambatan gelombang. Cepat rambat gelombang jenis ini paling cepat di antara jenis gelombang lainnya.

Gelombang S, atau sering disebut gelomabng geser, adalah getaran partikel batuan yang merambat dengan cara menembus batuan seperti lecutan cemeti atau tali yang tegak lurus dengan arah perambatan gelombang. Gelombang Love adalah getaran partikel batuan yang rambatannya meliuk seperti gurun, dengan arah tegak lurus pergerakan gelombang permukaan bumi. Gelombang Rayleigh adalah getaran partikel batuan yang pergerakannya berbentuk elips terhadap arah perambatan gelombang.

BEBERAPA DEFINISI GELOMBANG MUKA GELOMBANG (WAVEFRONT) adalah suatu ‘gangguan’ yang merambat dalam suatu medium MUKA GELOMBANG (WAVEFRONT) bentuk lingkaran yang menjalar dari sumber gelombang BERKAS GELOMBANG (RAY) garis yang menggambarkan arah penjalaran muka gelombang

WAVE FRONT DAN RAY

PRINSIP DAN HUKUM DASAR PENJALARAN GELOMBANG SEISMIK

PRINSIP HUYGEN Dapat dipakai untuk menjelaskan fenomena melemahnya gelombang seismik seiring dengan bertambahnya kedalaman Setiap titik pada muka gelombang adalah sumber gelombang SUMBER GELOMBANG BARU/dan merupakan gelombang sekunder yang lebih kecil

AZAS FERMAT Setiap penjalaran gelombang/berkas cahaya selalu memilih waktu/jalur tercepat.

HUKUM SNELL

Eksplorasi Seismik Asumsi bergantung kepada gelombang elastik medium elastik tersebut bersifat homogen isotropik

GELOMBANG ELASTIK Gelombang elastik terdiri atas dua jenis yaitu : Gelombang badan (body wave) Gelombang P (longitudinal) Gelombang S (transversal)

KARAKTERISTIK BODY WAVE Gelombang P Gelombang S

GELOMBANG ELASTIK Gelombang permukaan (surface wave) Gelombang Rayleigh Gelombang Love

KARAKTERISTIK GELOMBANG RAYLEIGH

KARAKTERISTIK GELOMBANG LOVE

NORMAL INCIDENCE ANGLE Impedansi Akustik : Z = r * V Reflektansi : R = (Z2-Z1)/(Z2+Z1) = (r2*V2-r1*V1)/(r2*V2+r1*V1) Transmitansi : T = 1-R2 = 4*Z1*Z2/(Z2+Z1)2

KECEPATAN GELOMBANG SEISMIK Faktor-faktor yang mempengaruhi : Litologi Bulk density Porositas Perbedaan tekanan Fluida pori

KECEPATAN GELOMBANG & LITOLOGI

Properti Batuan Fraksi volume dan sifat Spesisfik Penyusun: - Komposisi mineral - Porositas - Kejenuhan Geometri atau Saturasi internal batuan; (Struktur, Tekstur) - Bentuk dan ukuran butir - Permukaan butir - Komponen butir. Sifat Interface dan sementasi; - Sementasi, efek ikatan antar butir. - Efek interface Kondisi Termodinamik; - Tekanan, medan tekanan - Temperatur

TERMINOLOGI phenomena Penjalaran gelombang pada media batuan. Atenuasi Absorbsi Energi pada bidang batas - Akustik Impedans - Transmisi Difraksi CEPAT RAMBAT SEISMIK PADA BATUAN: - Kemampuan batuan untuk merambatkan gelombang seismik sangat tergantung dari sifat elastisitas, rapat massa, derajat isotropik medium batuan tersebut. Sifat itu sendiri sangat tergantung dari kondisi geologi dimana batuan itu berada.

Cepat Rambat Seismik HUBUNGAN CEPAT RAMBAT BATUAN DENGAN SIFAT BATUAN. Kondisi Geologi Sifat Fisik Batuan Asal Sifat Fisik batuan Asal; - Ikatan kimia batuan asal - Porositas, kejenuhan air - Kedalaman (tekanan). - Umur (diagenesa, konsolidasi, dll). Faktor-faktor di atas akan menentukan Parameter elastik dan density yang akan dipunyai batuan asal. Dan kecepatan rambat gelombang seismik pada batuan asal tersebut akan akan berubah akibat iklim dan keadaan geologi.

CEPAT RAMBAT SEISMIK PADA BATUAN H.M. MOONEY (1977) Batuan Beku > BB asam Sedimen Terkonsolidasi > Sedimen tidak terkonsolidasi Soil basah > soil Kering Batu pasir > Batu lempung Batu karbonat > batu pasir Batuan yang utuh > batuan terkekarkan Batuan segar > batuan lapuk Batuan yang berat > Batuan yang ringan. Batuan berumur tua > Batuan yang berumur muda.

CEPAT RAMBAT SEISMIK Keadaan inilah yang dimanfaatkan oleh ahli kerekayasaan untuk menduga, memperkirakan sifat-sifat batuan yang terdapat dibawah permukaan. Seperti bahasan rumus kecepatan seimik sebelumnya, harga cepat rambat gelombang seismik untuk gelombang kompresi (body wave) dan shear adalah;

CEPAT RAMBAT SEISMIK DIPENGARUHI OLEH BEBERAPA FAKTOR FAKTOR GEOLOGI TERSEBUT; - Pelapukan - Pengekaran - Pematahan - Perlipatan - Pelongsoran Faktor-faktor ini akan merubah parameter sebelumnya menjadi parameter baru. Oleh karena itu pada akhirnya sifat batuanlah yang lebih dominan menentukan harga cepat rambat gelombang seismik dibandingkan dengan macam batuan.

(PEMILAHAN & PENGELOMPOKAN) SORTING & GATHERING (PEMILAHAN & PENGELOMPOKAN)

Data seismik dapat dipilah dan dikelompokkan berdasar :

GEOMETRI AKUISISI

Common Shot Gather

Common Offset Gather

Common Receiver Gather

CDP/CMP gather

URUTAN PEMROSESAN DATA SEISMIK DASAR Demultiplex Gather NMO Stack Display Deconvolution Velocity Analysis Migration Proses-proses tambahan : Filtering Gain control

PRE-PROCESSING

Kesalahan pada tahap ini akan mempengaruhi hasil tampilan akhir Pre-processing adalah tahapan pengolahan data seismik yang sangat penting Kesalahan pada tahap ini akan mempengaruhi hasil tampilan akhir

Tahapan Pre-processing : Analisa noise Akurasi gain AC Akurasi gain DC Distorsi harmonik Perbandingan respon impuls channel Penjumlahan vertikal Penggabungan trace

NOISE Definisi : Noise dapat dibagi dua : gangguan yang sering ditemui pada rekaman data seismik Noise dapat dibagi dua : Noise koheren Noise tak-koheren

DIFRAKSI Penyebab : Ketidakmenerusan lapisan (misal : sesar) Ketidakhomogenan (inhomogenities) dalam suatu lapisan GL-5044 INTERPRETASI SEISMIK GEOLOGI

GL-5044 INTERPRETASI SEISMIK GEOLOGI

DEMULTIPLEX yaitu proses perubahan dari format urutan waktu (time sequential) ke urutan trace (trace sequential)

KOREKSI SKEW

Masalah-masalah pada Pemrosesan Field Tape Tape yang kotor Nilai BPI (bit per inci) yang berbeda-beda akibat berubah-ubahnya kecepatan field reel selama pengukuran Tape yang rusak atau teregang (stretched) Tape yang miring (skewed)

EDITING Trace diedit dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut : Polaritas dan urutan channel Geometri shot dan kabel Noise kabel Noise alat Kesalahan alat Kesalahan pada sumber Noise yang dibuat manusia

Editing biasanya dilakukan dengan cara menghapus trace atau seluruh rekaman data. Muting adalah editing yang dilakukan hanya pada bagian-bagian suatu trace seismik, tidak pada seluruh trace.

MOVE TO THE NEXT LEVEL !

NALISIS KECEPATAN SEISMIK PADA 2, 3, DAN MULTI (LAPISAN)

WAKTU TEMPUH GELOMBANG SEISMIK

GL-5044 INTERPRETASI SEISMIK GEOLOGI

GL-5044 INTERPRETASI SEISMIK GEOLOGI

WAVELET Definisi : Gelombang dengan durasi waktu (t) yang pendek yang dihasilkan oleh suatu impuls Dalam pengolahan data seismik biasa digunakan dua jenis wavelet

Zero-phase Wavelet

Minimum-phase Wavelet

Aliasing Sample Rate Frekuensi Nyquist Peristiwa hilangnya sebagian frekuensi Sample Rate Interval antara dua titik sample dalam pengambilan data seismik, biasanya bernilai 2 – 4 milisekon Frekuensi Nyquist Frekuensi tertinggi yang dapat disampel oleh nilai sample rate, biasa digunakan utk menghindari aliasing Dirumuskan sebagai :

Geophone Array GL-5044 INTERPRETASI SEISMIK GEOLOGI

ASUMSI ???????? Hanya memperhitungkan body wave Media tidak dispersif Media homogen Media isotropik GL-5044 INTERPRETASI SEISMIK GEOLOGI

SEISMIK STRATIGRAFI

TUJUAN Menentukan unit pengendapan (sekuens), jenis batuan dan hubungan fasies internalnya Menentukan lingkungan pengendapan dan paleobatimetri dari sekuens Menentukan umur sekuens Menentukan tatanan struktur dan evolusi tektonik daerah yang bersangkutan Memprediksi cebakan stratigrafi dan struktur Menemukan dan mengevaluasi karakteristik litologi dan stratigrafi reservoir dan kandungan fluidanya

Interpretasi stratigrafi dari data seismik dapat dibagi dua Skala besar – basin study Skala kecil – individual stratigraphical trap study

INTERPRETASI STRATIGRAFI DARI DATA SEISMIK PROSEDUR . TENTUKAN REFLECTION PACKAGES ANALISA SEKUENS SEISMIK . INTEGRASI GEOLOGI DARI SUMUR KONVERSI KEDALAMAN KE WAKTU DAN SINGKAPAN DGN DATA SEISMIK . ANALISA REFLEKSI DLM PACKAGES ANALISA FASIES SEISMIK GEOMETRI KEMENERUSAN FREKUENSI DAN AMPLITUDO GROSS KECEPATAN INTERVAL . ANALISA REFLEKSI INDIVIDUAL ANALISA KARAKTER REFLEKSI WAVEFORM AMPLITUDO FREKUENSI . REKONSTRUKSI PALEOGEOGRAPHY DAN INTERPRETASI GEOLOGI FINAL SEJARAH GEOLOGI (KONVERSI WAKTU KE KEDALAMAN) . PREDIKSI STRATIGRAFI DAN EVALUASI PLAY DAN PROSPECT HIDROKARBON UTK: JEBAKAN STRUKTUR JEBAKAN STRATIGRAFI

ATRIBUT SEISMIK REFLEKSI

FASIES SEISMIK GEOLOGI PARAMETER INTERPRETASI KOEFISIEN REFLEKSI *POLA PERLAPISAN *PROSES PENGENDAPAN *EROSI DAN PALEOTOPOGRAFI KEMENERUSAN REFLEKSI *KEMENERUSAN LAPISAN AMPLITUDO REFLEKSI *KONTRAS IMPEDANSI *JARAK ANTAR LAPISAN *KANDUNGAN FLUIDA BENTUK EKSTERNAL DAN ASOSIASI *LINGKUNGAN PENGENDAPAN DAERAH *SUMBER SEDIMEN *TATANAN GEOLOGI

ATRIBUT BATAS SEKUENS

Toplap Onlap Downlap

KONFIGURASI REFLEKSI INTERNAL

PARALEL DIVERGEN

KONFIGURASI ATRIBUT REFLEKSI INTERNAL

OBLIQUE SIGMOID SIGMOID-OBLIQUE

SHINGLED HUMMOCKY CLINOFORM

KONFIGURASI REFLEKSI INTERNAL

PETA FASIES SEISMIK

BENTUK EKSTERNAL STRUKTUR

FASIES SEISMIK DASAR Konfigurasi refleksi paralel dan divergen - Shelf/platform - Delta platform - Delta front/plain - Basinal plain Konfigurasi refleksi progradasional - Lereng terkait dgn prograding shelf/platform - Prodelta terkait dgn prograding shelf/platform - Lereng terkait dgn prograding shelf yg disuplai secara periodik oleh shelf delta/fan delta

FASIES SEISMIK DASAR Konfigurasi refleksi mounded dan draped - Reef dan batas bank-shelf/platform, patch reef dan barrier reef - Submarine canyon dan turbidite proksimal - Klastik hemipelagik – basin proksimal dan lower slope Konfigurasi refleksi onlap dan onlap-fill - Fasies onlap pantai - Continental rise dan klastik onlap - Endapan submarine canyon - Endapan deep-water lainnya, cekungan aktif

REFLECTION TERMINATION

STRATIGRAFI & KRONOSTRATIGRAFI

Pliocene Carbonate Buildup Prospect A Prograding Pliocene Carbonate Buildup Toplap Downlap Onlap

Shallow depositional environment indicator Toplap Downlap Shingled

INTERPRETASI SEISMIK (KARBONAT)

KONFIGURASI REFLEKSI

REFLEKSI PARALEL

REFLEKSI DIVERGEN

REFLEKSI SIGMOID

REFLEKSI OBLIQUE

REFLEKSI SIGMOID-OBLIQUE

REFLEKSI SHINGLED

REFLEKSI HUMMOCKY

REFLEKSI HUMMOCKY CLINOFORM

REFLEKSI MOUNDED

REFLEKSI ONLAP

REFLEKSI ONLAP-FILL

AMPLITUDO

AMPLITUDO TINGGI

TINGGI RENDAHNYA FREKUENSI YANG TERCITRAKAN DALAM SEIMIK

FREKUENSI RENDAH

KARAKTERISTIK KEMENERUSAN SEISMIK (CONTINUITY)

KEMENERUSAN TINGGI

KEMENERUSAN RENDAH

INTERPRETASI SEISMIK PADA LINGKUNGAN PENGENDAPAN

LINGKUNGAN PLATFORM

LINGKUNGAN PLATFORM

LINGKUNGAN SUPRATIDAL

LINGKUNGAN PLATFORM MARGIN

LINGKUNGAN PLATFORM MARGIN

REAL CASE

Onlap

Channel

Toplap

Flat spot Bright spot

NEXT LEVEL