EVALUASI METODE INVERSI EI DAN LMR UNTUK IDENTIFIKASI ZONA GAS PADA LAPANGAN “RH” FORMASI BATURAJA CEKUNGAN SUMATERA SELATAN
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menempuh ujian strata 1 Program Studi Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan, Institut Teknologi Bandung
Disusun oleh : Rinaldo 123 03 006
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
LEMBAR PENGESAHAN
EVALUASI METODE INVERSI EI DAN LMR UNTUK IDENTIFIKASI ZONA GAS PADA LAPANGAN “RH” FORMASI BATURAJA CEKUNGAN SUMATERA SELATAN
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Sarjana S-1
Disusun oleh : Rinaldo Nim : 123 03 006
Dosen Pembimbing,
Dr. Ir. Sigit Sukmono, M.Sc NIP : 131 835 233
Pembimbing Perusahaan,
Tino Febriwan M. Geophysicist
“Hai orang-orang beriman apabila kamu dikatakan kepadamu: "Berlapanglapanglah dalam majlis", maka lapangkanlah niscaya Allah akan memberi kelapangan untukmu. Dan apabila dikatakan: "Berdirilah kamu", maka berdirilah, niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orangorang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan”. (Al Mujaadilah : 11)
Kupersembahkan untuk Ayah, Ibu, dan Adik-Adik Tercinta, Terima kasih atas do’a dan dukungannya
ABSTRAK Lapangan “RH” merupakan salah satu lapangan gas yang berasal dari reservoir karbonat Formasi Baturaja di Cekungan Sumatera Selatan. Lapangan “RH” berbentuk antiklinorium dengan panjang sekitar 7 km dan lebar sekitar 3.5 km. Ratarata ketebalan Formasi Baturaja di lapangan “RH” sekitar 80 meter. Penelitian ini akan membandingkan metode inversi Elastic Impedance (EI) dan metode Lambda Mu Rho (LMR) untuk mengkarakterisasi reservoir pada lapangan ini. Kedua metode ini dipilih karena inversi Acoustic Impedance (AI) memiliki keterbatasan dalam mengidentifikasi litologi dan fluida. Data seismik pre stack akan diproses untuk menghasilkan data seismik near stack, far stack, Rp dan Rs. Data seismik near stack dan far stack digunakan sebagai input melakukan inversi EI, sedangkan data seismik Rp dan Rs digunakan untuk melakukan inversi LMR. Hasil inversi menunjukkan bahwa inversi EI dapat membedakan zona gas dan zona air, namun tidak dapat membedakan litologi antara batuan karbonat dan shale dengan baik. Sementara inversi LMR dapat mengidentifikasi fluida dan membedakan litologi dengan baik. Parameter Mu rho yang sensitif terhadap litologi, dapat memisahkan litologi antara batuan karbonat dan shale, sementara parameter Lambda rho yang sensitif terhadap kehadiran fluida, dapat mengidentifikasi kehadiran gas pada zona target dengan baik, yang ditandai dengan nilai Lambda rho yang lebih rendah dibandingkan zona air yang ada di bawahnya. i
ABSTRACT “RH” field is one of the gas field which produces from carbonates reservoir of Baturaja Formation in South Sumatera Basin. This field is contained within an elongated anticlinorium that is 7 km in length and 3.5 km in width.The average carbonate s reservoir thickness of Baturaja Formation in this field is about 80 metres. This research will compare Elastic Impedance (EI) and Lambda Mu Rho (LMR) inversion method for reservoir characterization in this field. Both of the method is choose due to the limitation of Acoustic Impedance (AI) inversion in identifying fluid and lithology effects. Pre stack seismic data is processed to produce near stack, far stack, Rp, and Rs seismic data. Near stack and far stack are used as input of EI inversion, while Rp and Rs are used as input of LMR inversion. The inversion results show that EI inversion can separates gas and brine zone, but it is not good enough to separate the lithology of carbonates and shale. While LMR inversion can identifies the fluid effects and discriminates the lithology better. Mu rho parameter that sensitives about lithology, can discriminates the lithology of carbonates and shale better, while Lambda rho parameter that sensitives about fluid effects, can identifies the gas effect in interest zone, that’s showed by low Lambda rho values.
ii
KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum Wr Wb, Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Subhanahu Wata’ala, yang senantiasa memberikan segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan judul “EVALUASI METODE INVERSI EI DAN LMR UNTUK IDENTIFIKASI ZONA GAS PADA LAPANGAN “RH” FORMASI BATURAJA CEKUNGAN SUMATERA SELATAN”, sebagai syarat dalam menyelesaikan kuliah program sarjana S1 Program Studi Teknik Geeofisika Institut Teknologi Bandung. Pelaksanaan tugas akhir berlangsung selama dua bulan, yaitu pada tanggal 3 Maret sampai tanggal 2 Mei 2008, bertempat di PT Medco E&P Indonesia. Pada kesempatan ini penulis juga ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ayahanda dan Ibunda tercinta, my luvly brother and sister Yosi dan Hanafi, serta semua keluarga besar yang senantiasa selalu mendo’akan penulis. 2. Bapak Dr. Darharta Dahrin selaku ketua program studi Teknik Geofisika ITB yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melakukan penelitian di PT. Medco E&P Indonesia.
iii
3. Bapak PM Susbandono selaku Senior Manager of Human Resources PT Medco E&P Indonesia yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melaksanakan tugas akhir di sana. 4. Bapak Sigit Sukmono sebagai dosen pembimbing kampus yang telah meluangkan waktunya dalam memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis hingga selesainya tugas akhir ini. 5. Mas Tino Febriwan sebagai pembimbing perusahaan yang senantiasa sabar dan meluangkan waktunya di tengah kesibukan membimbing penulis selama melaksanakan tugas akhir di sana. 6. Alm. Bapak M.I.T Taib dan Bapak Agus Laesanpura sebagai dosen wali yang senantiasa memberikan nasehat dan bimbingan selama kuliah di TG ITB. 7. Bang Istiqlal, Mas Yudi Yanto, Mas Krypton, Bang Mail, Bang Jhon, Bang Willy, dan semua karyawan PT Medco E&P Indonesia atas kesediaannya berdiskusi dan berbagi ilmu dengan penulis. 8. Seluruh dosen dan staf Tata Usaha di program studi Teknik Geofisika yang telah memberikan ilmunya dan membantu proses belajar penulis selama ini. 9. Teman-teman angkatan 2003 TG ITB (Zaky, Gde Iluh, Yoseph, Fandoc, Caul, Ibien, Danlap, Bang Boz, Rio Katiak, Soncol, Manu, Kresboy, Oky, Gunle, Boble, Yulgin, Erick Purba, Topan, Ratih, Yanda, Jain, Edogson, Soehokda, Hafidl, Rizki), atas kebersamaannya selama ini. iv
10. Teman-teman HIMA TG “TERRA” ITB, semoga TERRA akan tetap jaya dan terus berprestasi. 11. Teman-teman UKM angkatan 2003 atas dukungan dan kebersamaannya. 12. Teman-teman UKM angkatan 2005 terutama Momon, Eka, Arvi, Peng-Q, Reisha, Riki, yang telah menjadi adik-adik yang baik dan tempat berbagi cerita bagi penulis. 13. Teman-teman asrama Rumah-H tercinta (Ridwan, Andi, Thuris, Budi, Cepi, Ikur, Cipto, Fadli, Dodo) atas semangat dan canda tawanya. 14. Semua pihak yang telah banyak membantu dan memberikan motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini, mohon ma’af jika tidak tercantum namanya. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan penulis dalam mengerjakan tugas akhir ini, dan penulis sangat mengharapkan saran dan kritikan yang membangun sehingga laporan ini dapat berguna dengan baik. Akhir kata, semoga laporan penelitian ini bermanfa’at bagi penulis khususnya, dan bagi yang membaca pada umumnya. Wassalamu’alaikum Wr. Wb. Bandung, 6 Juni 2008
Rinaldo
v
DAFTAR ISI HAL ABSTRAK…………………………………………………………………………..i ABSTRACT.………………………………………………………………………..ii KATA PENGANTAR……………………………………………………………..iii DAFTAR ISI………………………………………………………………………..vi DAFTAR GAMBAR………………………………………………………………..x DAFTAR TABEL….……………………………………………………………...xiv BAB I PENDAHULUAN……………………………………….…………………..1 1.1 Latar Belakang………….……………………………………………………..1 1.2 Maksud dan Tujuan ...………………………...………………………………2 1.3 Batasan Masalah………………………………………………………………3 1.4 Lokasi dan Waktu Penelitian………………………………………………….4 1.5 Metodologi Penelitian…………………………………………………………5 1.6 Perangkat Lunak………………………………………………………………6 1.7 Sistematika Pembahasan………………………………………………………6
vi
BAB II GEOLOGI REGIONAL……………………………………………………9 2.1 Stratigrafi Regional Cekungan Sumatera Selatan……………………………..9 2.2 Fase Tektonik………………………………………………………………...13 2.3 Petroleum System Cekungan Sumatera Selatan………………………..……15 2.4 Geologi Daerah Penelitian………………………………………...…………18 BAB III TEORI DASAR…………………………………………………………..21 3.1 Seismologi Refleksi………………………………………………………….21 3.1.1
Konsep Seismik Refleksi………………………………………...….21
3.1.2
Trace Seismik………………………………………………………..23
3.1.3
Interferensi Gelombang Seismik………………………………….…25
3.1.4 Resolusi Vertikal.................................................................................25 3.2 Sifat Fisika Batuan..........................................................................................26 3.2.1
Kecepatan Gelombang P (Vp) dan Gelombang S (Vs)……………...26
3.2.2
Porositas……………………………………………………………..28
3.2.3
Densitas……………………………………………………………...28
3.2.4
Rigiditas dan Inkompresibilitas (LMR)……………………………..30 vii
3.3 Amplitude Variation with Offset (AVO) dan Impedansi Elastik……………33 3.4 Inversi Seismik……………………………………………………………....38 3.4.1
Inversi Bandlimited………………………………………………….39
3.4.2
Inversi Model Based…………………………………………………41
3.4.3
Inversi Spare Spike…………………………………………………..41
BAB IV PENGOLAHAN DATA………………………………………………….43 4.1 Pengumpulan Data…………………………………………………………...43 4.1.1
Data Sumur…………………………………………………………..43
4.1.2
Data Seismik…………………………………………………………44
4.2 Pengolahan Data……………………………………………………………..45 4.2.1
Pengolahan data sumur........................................................................46
4.2.2
Pengolahan data seismik......................................................................53
BAB V ANALISA…………………………………………………………………..70 5.1 Analisa Data Sumur.........................................................................................70 5.2 Analisa Hasil Inversi........................................................................................78 5.2.1
Analisa Penampang Zp dan Zs...........................................................78 viii
5.2.2
Analisa Penampang EI near dan EI far...............................................82
5.2.3
Analisa Penampang Lambda rho dan Mu rho....................................85
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN.................................................................89 6.1 Kesimpulan......................................................................................................89 6.2 Saran................................................................................................................90 REFERENSI..............................................................................................................91
ix
DAFTAR GAMBAR HAL Gambar 1.1 Peta lokasi daerah penelitian.....................................................................4 Gambar 2.1 Kolom stratigrafi cekungan Sumatera Selatan………………………….12 Gambar 2.2 Peta cekungan Sumatera Selatan dan struktur geologi regional………..14 Gambar 2.3 Peta struktur kedalaman top Baturaja di lapangan “RH”……………....20 Gambar 3.1 Konvolusi antara reflektivias dengan wavelet mengurangi resolusi…....24 Gambar 3.2 Skema deformasi batuan terhadap Gelombang Kompresi (P-Wave) dan Gelombang Shear (S-Wave)……...…………………….……………………….26 Gambar 3.3 Sw vs Densitas.Aplikasi persamaan Wyllie pada reservoir minyak dan gas……………………………………………………………………………….30 Gambar 3.4. Ilustrasi material yang memiliki harga rigiditas dan inkompresibilitas yang berbeda…………………………………………………………………………31 Gambar 3.5. Partisi energi gelombang seismik pada bidang reflektor………………34 Gambar 3.6. Metoda inversi seismik………………………………………………...39 Gambar 4.1. Display sumur R7...................................................................................43 Gambar 4.2. Penampang seismik dalam CDP gather………………………………..44 Gambar 4.3. Diagram alir pengolahan data.................................................................45 Gambar 4.4. Log-log turunan dari P-wave dan S-wave..............................................47 Gambar 4.5. Krosplot P-impedance vs Gamma Ray dengan color key resistivity…..48 x
Gambar 4.6. Krosplot P-impedance vs S-impedance dengan color key Water Saturation…………………………………………………………………………….48 Gambar 4.7. Krosplot NPHI vs RHOB dengan color key Water Saturation………...49 Gambar 4.8. Krosplot EI near vs P-impedance dengan colorkey Water Saturation…49 Gambar 4.9. Krosplot EI far vs P-impedance dengan colorkey Water Saturation…..50 Gambar 4.10. Krosplot Mu rho vs NPHI dengan colorkey Water Saturation……….50 Gambar 4.11. Crossplot antara Lambda Rho vs Mu Rho dengan colorkey Water Saturation…………………………………………………………………………….51 Gambar 4.12. Krosplot Lambda Rho vs Mu Rho dengan color key resistivity……...51 Gambar 4.13. Zona gas pada sumur R7 pada kedalaman TVD 2885 ft sampai 2970 ft (85 ft 26 m).............................................................................................................52 Gambar 4.14. Penampang seismik yang sudah dilakukan proses super gather……...53 Gambar 4.15. Penampang seismik dalam angle gather……………………………...54 Gambar 4.16. Kisaran sudut yang digunakan dalam angle gather antara 5-28°..........54 Gambar 4.17. Penampang seismik Rp (atas) dan Rs (bawah)……………………….55 Gambar 4.18. Penampang near stack(atas) dan penampang far stack (bawah)...........56 Gambar 4.19. Spektrum amplitudo penampang Rp dan penampang Rs…………….57 Gambar 4.20. Korelasi sintetik dari wavelet_statnew di sumur R7 dengan penampang Rp dengan nilai 0.690…………………………………………………...58 Gambar 4.21. Spektrum amplitudo penampang near stack (kiri) dan penampang far stack (kanan)..........................................................................................................59
xi
Gambar 4.22.Wavelet bandpass_near yang akan digunakan dalam proses inversi EI near..........................................................................................................................60 Gambar 4.23. Wavelet bandpass_far yang akan digunakan dalam proses inversi EI far...........................................................................................................................60 Gambar 4.24. Model initial Zp (atas) dan Model initial Zs (bawah)………………..61 Gambar 4.25. Model initial EI near………………………………………………….62 Gambar 4.26. Model initial EI far...............................................................................63 Gambar 4.27. Analisis inversi pada model initial Zp dengan menggunakan metode model based (atas) dan sparse spike linear program………………………………..65 Gambar 4.28. Analisis inversi pada model initial Zs dengan menggunakan metode model based (atas) dan sparse spike linear program………………………………..66 Gambar 4.29. Analisis inversi pada model initial EI near dengan menggunakan metode model based (atas) dan sparse spike linear program………………………..67 Gambar 4.30. Analisis inversi pada model initial EI far dengan menggunakan metode model based (atas) dan sparse spike linear program………………………..68 Gambar 5.1. Krosplot P-impedance vs Gamma Ray dengan color key resistivity…..70 Gambar 5.2. Krosplot P-impedance vs S-impedance dengan color key Water Saturation…………………………………………………………………………….71 Gambar 5.3. Krosplot NPHI vs RHOB dengan color key Water Saturation………...72 Gambar 5.4. Krosplot Mu rho vs NPHI dengan colorkey Water Saturation………...73 Gambar 5.5a. Krosplot EI near vs P-impedance dengan colorkey Water Saturation..74 xii
Gambar 5.5b. Krosplot EI far vs P-impedance dengan colorkey Water Saturation..74 Gambar 5.6a. Krosplot Lambda Rho vs Mu Rho dengan color key Water Saturation……………………………………………………………………75 Gambar 5.6b. Krosplot Lambda Rho vs Mu Rho dengan color key resistivity…….76 Gambar 5.7. Analisa ketebalan tuning pada daerah target........................................78 Gambar 5.8. Penampang P-impedance (Zp) hasil inversi metode model based dari reflektifitas Rp....................................................................................................80 Gambar 5.9. Penampang S-impedance (Zs) hasil inversi metode model based dari reflektifitas Rs.....................................................................................................81 Gambar 5.10. Penampang EI near hasil inversi metode model based dari penampang EI near.....................................................................................................83 Gambar 5.11. Penampang EI far hasil inversi metode model based dari penampang EI far........................................................................................................84 Gambar 5.12. Krosplot Mu rho vs Density yang memperlihatkan dua fasies karbonat............................................................................................................86 Gambar 5.13. Penampang Mu rho hasil transformasi Zp dan Zs................................87 Gambar 5.14. Penampang Lambda rho hasil transformasi Zp dan Zs………………88
xiii
DAFTAR TABEL HAL Tabel 4.1 Parameter inversi metode model based (hard constrain) untuk Rp dan Rs.................64 Tabel 4.2 Parameter inversi metode sparse spike linear program untuk Rp dan Rs....................64 Tabel 4.3 Parameter inversi metode model based (soft constrain) untuk near stack dan far stack..................................................................................................................................64 Tabel 4.4 Parameter inversi metode sparse spike linear program untuk near stack dan far stack...................................................................................................................................64 Tabel 4.5. Hasil analisis inversi penampang Zp, Zs, EI near , dan EI far……………………….69
xiv
