Pengolahan Data Seismik 2 D Menggunakan ProMAX "Area Cekungan Gorontalo"

PENDAHULUAN

Latar belakang

Dalam menghadapi permasalahan mengenai recovery cadangan hidrokarbon dunia, suatu metode diluncurkan oleh para ahli geofisika. Metode tersebut dinamakan metode seismik. Metode tersebut untuk saat ini merupakan metode geofisika yang paling sering digunakan dalam eksplorasi hidrokarbon di dunia. Sedangkan beberapa metode lain sedang dicoba dikembangkan untuk melaksanakan eksplorasi hidrokarbon yang efisien dan efektif.

Metode seismik adalah suatu metode dalam geofisika yang digunakan untuk mempelajari struktur dan strata bawah permukaan bumi. Metode ini memanfaatkan perambatan, pembiasan, pemantulan gelombang gempa. Dengan menggunakan metode ini akan memudahkan pekerjaan eksplorasi hidrokarbon karena dengan metode seismik dapat diselidiki batuan yang diperkirakan mengandung hidrokarbon atau tidak. Tentu saja metode ini pun harus didukung oleh adanya data – data geologi yang lengkap.

Secara umum dalam suatu langkah eksplorasi hidrokarbon, urutan penggunaan metode seismik adalah sebagai berikut :
1. Pengambilan data seismik ( Seismic Data Acquisition )
2. Pengolahan data seismic ( Seismic Data Processing )
3. Interpretasi data Seismik ( Seismic Data Interpretation )

Untuk Kerja Praktik kali ini, penulis menggunakan langkah kedua dalam metode seismik, yaitu pengolahan data seismik (Seismic Data Processing). Pengolahan data seismik bertujuan untuk mendapatkan gambaran struktur geologi bawah permukaan yang mendekati struktur yang sebenarnya. Hal ini dapat dicapai apabila rasio antara sinyal seismik dengan sinyal gangguan (S/N ratio) cukup tinggi. Karena proses pengolahan data akan mempengaruhi seseorang interpreter dalam melakukan interpretasi, maka diperlukan proses pengolahan data yang baik, tepat dan akurat. Kesalahan sedikit dalam processing akan menyebabkan seorang interpreter menginterpretasikan yang salah juga.

Software yang digunakan pun semakin canggih, ProMAX adalah software yang paling umum digunakan dalam pengolahan awal data seismik baik seismik 2D, 3D, ataupun 4D. ProMAX sendiri juga mengalami evolusi menjadi software yang lebih canggih lagi. Seri ProMAX yang pernah ada yaitu ProMAX version 7.2, ProMAX version 7.2, dan edisi ProMAX yang paling baru digunakan adalah ProMAX version 2003. Dengan adanya software ProMAX version 2003 ini akan lebih memudahkan dan meningkatkan kualitas pengolahan data seismik.

Maksud dan Tujuan

Kerja Praktek ini dimaksudkan untuk melengkapi mata kuliah Kerja Praktek pada program studi Geofisika Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan ITB. Selain itu penulis juga ingin mengaplikasikan secara langsung ilmu yang telah didapat di perkuliahan pada Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Laut (PPPGL). Sehingga selain menmbah wawasan dalam pengolahan data seismik, penulis juga dapat melatih skill dalam menggunakan ProMAX.
Adapun yang menjadi tujuan dari kegiatan ini adalah :
1. Mengetahui dan mengerti tahapan-tahapan dalam pengolahan data seismik 2D.
2. Memiliki kemampuan untuk melakukan pengolahan data seismik dari rawdata menjadi sebuah penampang stack migrasi.
3. Memiliki pengetahuan dasar sistem operasi UNIX
4. Memiliki kemampuan untuk menjalankan perangkat lunak ProMAX 2D, sehingga dapat mengetahui main flow dan parameter – parameter yang berpengaruh dalam processing data seismik yang pada akhirnya diharapkan mahasiswa mampu untuk melakukan quality control (kendali mutu) terhadap data seismik yang sedang diproses.


PENGOLAHAN DATA SEISMIK

Urutan Pengolahan data seismic dapat berbeda – beda tergantung dari perangkat lunak yang digunakan. Namun secara garis besar urutan pengerjaan pengolahan data adalah sama. Secara umum tahap pengolahan data seismik adalah sebagai berikut :




PREPOCESSING

Sebelum kita melakukan pengolahan data, data lapangan harus kita proses awal dahulu. Pada dasarnya proses pengolahan awal (preprocessing) ini bertujuan untuk menyiapkan data yang bagus untuk proses pengolahan data yang belum distack.
Pada perangkat lunak ProMAX version 2003, sistem yang digunakan adalah UNIX. Oleh karena itu dalam mempelajarinya, layaknya perlu sedikit adanya pengenalan terhadap sistem ini.

1. Data Lapangan

Data seismik dalam bentuk digital direkam dalam pita magnetik dengan standar format tertentu. Standar format ini dilakukan oleh SEG (Society of Exploration Geophysics). Magnetic tape yang digunakan biasanya adalah 9 stack tape dengan format : SEG-A, SEG-B, SEG-C, SEG-Y.

Data seismik direkam dalam bentuk multiplex. Dalam bentuk ini susunan kolom matriks menyatakan urutan data dari masing – masing stasion penerima. Sedangkan barisnya menyatakan urutan data dari perekaman seismik. Untuk itu yang harus pertama kali dilakukan adalah demultiplexing data, yaitu mengurutkan kembali data seismik untuk masing-masing stasion penerima sehingga berupa trace seismik.

Secara matematis demultiplex dapat dilihat sebagai transpose matriks yang sangat besar sehingga kolom matriks transpose tadi terbaca sebagai rekaman trace seismik pada offset yang berbeda untuk setiap common shot point.

Pada pengolahan data seismik 2D yang dilakukan penulis kali ini data yang digunakan sudah diformat sedemikian rupa sehingga tidak perlu lagi dilakukan formating. Data yang diolah oleh penulis adalah dalam format SEG-Y.

Data lapangan yang dikerjakan dalam laporan ini memiliki konfigurasi sebagai berikut :
• Tipe spread : Single off end • Kedalaman airgun : 3 m
• Panjang streamer : 700 m • Kedalaman streamer : 10 m
• Streamer : 28 hydrophone • Sail line azimuth : 90°
• Sumber (source) : airgun • Jumlah tembakan : 3741
• Receiver : hydrophone • Interval tembakan : 25 m
• Multichannel : 28 kanal • Interval channel : 25 m



2. Instrument Dephase

Fungsi Instrument Dephase adalah untuk mengoreksi phase data trace terekam untuk menghilangkan noise yang diakibatkan oleh alat perekam atau geophone sewaktu merekam sinyal dari dalam bumi.
Pada pengolahan data seismik marine 2D yang dilakukan oleh penulis, data yang digunakan sudah dilakukan Instrument Dephase.

3. Geometry

Tahapan ini dimaksudkan untuk mendefinisikan geometri dari data yang telah di-loading agar sesuai dengan geometri penembakan pada akusisi data di lapangan.
Informasi operasional geometri dan spesifikasi konfigurasi dari sampel data Kerja Praktek ialah sebagaiberikut.

• Tipe spread : Single off end • Kedalaman airgun : 3 m
• Panjang streamer : 700 m • Kedalaman streamer : 10 m
• Streamer : 28 hydrophone • Near offset : 30 m
• Sumber (source) : airgun • Sail line azimuth : 90°
• Penerima (receiver) : hydrophone • Jumlah tembakan : 3741
• Seismik multichannel : 28 kanal • Interval tembakan : 25 m
• Nomor receiver pertama : 1 • Interval channel : 25 m
• Nomor receiver terakhir : 28

Flow Geometry :



Gambar Dataset “GEOM” FFID 1771.


4. Editing Sinyal

Selama proses akuisisi dilakukan seringkali hasil rekaman terganggu oleh beberapa sebab, seperti pembalikan polaritas, trace mati, berbagai jenis noise (Ground roll, koheren dan random noise) yang jika tidak dihilangkan terlebih dahulu akan sangat mengganggu dalam proses pengolahan data. Noise yang diakibatkan oleh Instrument dan geophone telah direduksi sebelumnya pada Instrument Dephase.

Dalam pengolahan data seismik ini penulis menggunakan 2 subflow utama dalam flow Editing ini yaitu :
• Trace Muting
Trace Nuting adalah pengeditan yang dilakukan dengan cara membuang/memotong bagian-bgian trace pada zona tertentu.
Ada tiga jenis mute yang biasa dilakukan yaitu : Top, Bottom dan Surgical Mute. Data lapangan terdiri dari beberapa jenis gelombang. Gelombang yang tidak dilibatkan dalam pengolahan data seismik refleksi akan dibuang. Even – even yang pertama direkam adalah Direct Wave yang dapat kita hilangkan dengan melakukan mute, yang dalam pengolahan data seismic 2D kali ini penulis lakukan. Untuk itu sebelumnya dilakukan pick terhadap tiap trace.

• Trace Kill/Reverse
Trace dengan data yang jelek sekali atau trace yang mati akan sangat sulit sekali untuk dikoreksi, karena itu akan kita buang (seluruh data dalam trace tersebut dibuat berharga nol).
Pada modul ProMAX, proses editing sinyal dilakukan berdasarkan hasil identifikasi trace pada keseluruhan data seismik dengan langkah-langkah sebagaiberikut.
“Display dataset (disortir dalam format FFID)  Picking > Kill Traces / Pick Top Mute  Buat/Pilih nama file, yaitu ‘KILL_trace’ untuk killing dan ‘TOP_MUTE’ untuk muting > OK  lakukan picking seluruh FFID  File > Save > File > Exit/Continue Flow”.

Untuk mengaplikasikan killing trace digunakan subflow Trace Killing/Reverse sedangkan untuk mengaplikasikan muting trace digunakan subflow Trace Muting. Flow dan spesifikasi parameter subflow yang digunakan dalam proses editing sinyal ialah sebagaiberikut.

Flow Editing :



Gambar Data seismik FFID 1771 sampai FFID 1775 setelah signal processing.


5. Dekonvolusi

Dekonvolusi adalah suatu proses untuk menghilangkan wavelet seismik sehingga yang tersisa hanya estimasi dari reflektifitas lapisan bumi.

Skema proses konvolusi dan dekonvolusi :


Dekonvolusi bertujuan untuk :
- Menghilangkan ringing
- Meningkatkan resolusi vertical
- Memperbaiki penampilan dari stacked section sehingga menjadi lebih mudah untuk diinterpretasi
- Seismic section menjadi lebih mirip dengan model geologi
- Menghilangkan multipel

Metoda-metoda Dekonvolusi

Secara garis besar metoda dekonvolusi dapat dibagi menjadi dua, yaitu deterministik dan statistik. Dekonvolusi deterministik adalah dekonvolusi menggunakan operator filter yang sudah diketahui atau didisain untuk menampilkan suatu bentuk tertentu. Contoh dekonvolusi deterministik adalah spiking deconvolution. Sementara jika disain filter tidak kita ketahui, kita dapat memperolehnya secara statistik dari data itu sendiri. Metoda ini disebut dekonvolusi statistik. Contoh dekonvolusi statistik adalah dekonvolusi prediktif.

Dekonvolusi Prediktif

Dekonvolusi prediktif dilakukan dengan cara mencari bagian-bagian yang bisa diprediksi dari trace seismik untuk kemudian dihilangkan. Dekonvolusi prediktif biasanya dipergunakan untuk
1. Prediksi dan eliminasi event-event yang berulang secara periodik seperti multipel perioda panjang maupun pendek.
2. Prediksi dan eliminasi ‘ekor’ wavelet yang panjang dan kompleks.

Dalam Kerja Praktek ini, metode dekonvolusi yang digunakan ialah metode dekonvolusi prediktif. Untuk mengaplikasikan proses dekonvolusi, perintah yang digunakan pada modul ProMAX ialah Spiking/Predictive Deconvolution. Namun sebelumnya perlu dilakukan tes parameter decon terlebih dahulu untuk mengetahui harga operator decon terbaik. Adapun flow dan spesifikasi parameter subflow proses dekonvolusi ialah sebagaiberikut.

Flow Deconvolution :




PROCESSING

1. Analisa Kecepatan

Kecepatan gelombang seismik dalam formasi bawah permukaan adalah salah satu informasi penting yang akan digunakan untuk konversi data seismik dari domain waktu ke kedalaman. Sumber data kecepatan yang paling akurat didapat dari pengukuran check-shot sumur tetapi metoda tersebut hanya dapat dilakukan pada area yang sangat dekat dengan lokasi sumur, pada kenyataannya interpretasi dilakukan pada area-area yang jauh dari lokasi sumur. Masalah lainnya adalah adanya struktur geologi yang kompleks sehingga menimbulkan variasi kecepatan terhadap kedalaman. Hal-hal tersebut dapat menimbulkan masalah dalam penentuan posisi struktur dan masalah pada waktu dilakukan proses migrasi. Oleh karena itu analisa kecepatan adalah suatu proses yang sangat penting dalam tahapan pemrosesan data seismik.

Dalam Kerja Praktek ini, metode analisis kecepatan yang digunakan ialah metode mengukur-kesamaan atau metode semblance. Metode ini menampilkan spektrum kecepatan dan CDP gather secara bersamaan. Pada modul ProMAX, skema dasar tahapan analisis kecepatan ialah seperti pada gambar berikut.



Pada gambar di atas, subflow Supergather Formation digunakan untuk membentuk suatu formasi paket CDP (CDP’s supergather) dengan input dataset yang telah didekonvolusi. Proses ini akan mengumpulkan CDP-CDP dengan trace header SG_CDP. Kemudian disiapkan data sebagai input untuk analisis kecepatan dengan menggunakan subflow Velocity Analysis Precompute. Dataset yang dihasilkan dengan nama “precompute_dataset” digunakan sebagai parameter input dalam subflow Disk Data Input. Didalam subflow ini juga dilakukan modifikasi trace header sesuai dengan definisi atribut supergather sebelumnya, yaitu pada menu Select Primary Trace Header Entry diisi dengan “SG_CDP”. Subflow yang terakhir ialah Velocity Analysis. Tabel kecepatan didefenisikan untuk menyimpan hasil picking kecepatan, yakni dengan nama ‘_Velan_’.

Flow Velocity Analysis :



2. Stacking

Stacking trace merupakan tahapan pengolahan data seismik dimana seluruh data trace seismik dikoreksi NMO kemudian di-stack (stacking).
Dalam proses stacking trace kecepatan yang digunakan ialah kecepatan stack. Kecepatan stacking dapat diperoleh dari hasil analisis kecepatan sebelumnya dengan melihat amplitudo stack yang paling optimum. Kecepatan ini seringkali disebut juga kecepatan NMO saja. Untuk jarak offset yang kecil, kecepatan stacking sama dengan kecepatan RMS.

Flow Stacking Trace :



Hasil akhir stacking trace ialah sebuah penampang seismik yang belum termigrasi atau dikenal dengan nama stacked section. Penampang ini ditampilkan dalam format wiggle trace, yakni format default display yang disediakan oleh ProMAX.

Gambar Penampang Seismik Hasil Stack (Stacked Section).


3. Migrasi

Migrasi adalah proses yang dilakukan untuk memindahkan data seismik ke posisi yang benar secara horisontal maupun vertikal. Ketidaktepatan posisi reflektor ini disebabkan oleh efek difraksi yang terjadi ketika gelombang seismik mengenai ujung/puncak dari suatu diskontinuitas akibat adanya struktur geologi, seperti lipatan atau sesar. Migrasi dilakukan dengan cara menggeser reflektor ke arah up-dip sepanjang garis kurva hiperbolik di mana bentuk dari hiperbola tersebut bergantung pada kecepatan medium tempat gelombang seismik tersebut merambat.

Dalam Kerja Praktek ini, proses migrasi yang dilakukan (secara keseluruhan) adalah post stack time migration (PSTM), yaitu migrasi dilakukan pada setiap event yang sudah dikoreksi NMO dan di-stack, serta di dalam domain time.

Metode migrasi yang digunakan dalam penelitian ini ialah metode F-K (frekuensi-bilangan gelombang). Pada modul ProMAX, subflow yang digunakan ialah Memory Stold F-K Migration. Dalam subflow ini digunakan tabel hasil picking analisis kecepatan sebelumnya. Output dataset hasil migrasi kemudian ditampilkan, yaitu berupa penampang seismik 2D yang dikenal dengan nama migrated section.

Flow Migration :



Gambar Penampang Seismik Hasil Migrasi (Migrated Section).


Gambar Penampang Seismik Stacked Section.


Gambar Penampang Seismik Setelah Migrasi F-K.



KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan

Dari proses pengolahan data sismik 2D menggunakan software ProMAX dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :
1. Pengolahan data seismik yang dilakukan bertujuan untuk memperoleh gambaran struktur geologi bawah permukaan yang mendekati keadaan sebenarnya dengan cara meningkatkan signal to noise ratio.
2. Hasil pengolahan data seismik sangat bergantung pada parameter – parameter dan metode-metode yang digunakan, sehingga untuk menghasilkan data dengan kualitas baik harus didukung oleh informasi geologi dan pengalaman dan kemampuan dari pemakaian software sangat mempengaruhi hasil yang didapat.
3. Pada software ProMAX terdapat berbagai metode yang memiliki kelebihan masing-masing dalam menentukan solusi untuk suatu data. Bila metode yang digunakan sesuai dengan karakteristik data, maka hasil yang didapat akan maksimal.
4. Kualitas dari data yang duhasilkan dipengaruhi juga oleh fakto human error. Misalnya dalam picking velocity pada analisis kecepatan.


2. Saran

Untuk mendapatkan hasil pengolahan data yang mencerminkan kondisi geologi yang sebenarnya, maka ada beberapa hal yang harus kita perhatikan :
1. Sesuaikan metode yang akan kita gunakan dengan karakteristik data, dengan melakukan tes terlebih dahulu,
2. Penting untuk memahami prinsip dari semua alur pengolahan yang kita kerjakan sehingga tidak hanya mengerti secara operasional sata tetapi juga dapat mengerti artinya,
3. Lakukan enhacement pada data, karena enhacement akan meningkatkan kualitas data dengan menghilangkan random noise yang tersisa sehingga hasil yang didapat lebih baik.

All Rights Reserved by Henry Mulana Nainggolan

Pengolahan Data Seismik 2 D Menggunakan ProMAX "Area Cekungan Gorontalo"
Juni 2008

Disusun sebagai Syarat Kurikuler Mata Kuliah Kerja Lapangan (GF-40K1)
Program Studi Geofisika, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan,
Institut Teknologi Bandung

Oleh :

Henry Mulana Nainggolan(1240417)


DAFTAR PUSTAKA

- Azman. (2004). “Field Data Processing & QC”, makalah pada 2D Seismic, Kepuh Area, West Java. Elnusa Geosains.
- Jusri,T.A. (2005). Panduan Pengolahan Data Seismik Menggunakan ProMAX. Laboratorium Seismik Program Studi Geofisika ITB.
- Landmark. (1998). ProMAX Essentials User Training Manual. Houston: Landmark Graphics Corporation.
- Munadi, S. (2003). “Pengolahan Data Seismik, Status & Permasalahannya”, makalah pada Prosiding Semiloka Teknologi Simulasi dan Komputasi serta Aplikasi 2003. Jakarta: Pusat Pengkajian & Penerapan Teknologi Informasi dan Elektronika.
- Prihadi S. (2004). Interpretasi Seismik Geologi. Diktat Kuliah pada FITB ITB.
- Priyono, A. (2005). Metoda Seismik I. Diktat Kuliah pada Program Studi Geofisika FIKTM ITB.
- Priyono, A., dkk.. (2005). Metoda Seismik I. Modul Praktikum pada Program Studi Geofisika FIKTM ITB.
- Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan. (2005). Laporan Penelitian Cekungan Geologi Perairan Gorontalo Sulawesi. Bandung: Puslitbang Geologi Kelautan.
- Sutarno, D. (tanpa tahun). Pengolahan Data Fisika Bumi. (FI-652). Catatan Kuliah pada Departemen Fisika FMIPA ITB.
- Yilmaz, O. (1987). Seismic Data Processing. Tulsa: Society of Exploration Geophysicist.

Posted in: Data