FISIKA BATUAN Pendekatan Estimasi Permeabilitas dan Saturasi Air Berbasiskan Data Seismik Oleh: Prof. Dr. Sismanto, M.Si. Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2013
Hak Cipta 2013 pada penulis, Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit.
Ruko Jambusari No. 7A Yogyakarta 55283 Telp. : 0274-889836; 0274-889398 Fax. : 0274-889057 E-mail :
[email protected]
Sismanto, Prof. Dr., M.Si. FISIKA BATUAN; Pendekatan Estimasi Permeabilitas dan Saturasi Air Berbasiskan Data Seismik/Prof. Dr. Sismanto, M.Si. - Edisi Pertama – Yogyakarta; Graha Ilmu, 2013 x + 144, 1 Jil. : 26 cm. ISBN: 978-602-262-001-3
1. Fisika
I. Judul
BAB
VIII
KATA PENGANTAR
Informasi tentang bentuk struktur dan kondisi bawah permukaan menjadi jelas karena adanya data seismik yang telah dimanfaatkan oleh ahli-ahli eksplorasi lebih dari setengah abad terakhir. Ribuan sumur-sumur minyak dan gas bumi telah diketemukan di dunia ini, dan jasa metode seismik dalam penemuan itu tidak dapat diabaikan. Walaupun terdapat keterbatasan-keterbatasan di dalam metode seismik, terutama tentang resolusi data seismik, namun para ahli mulai sibuk dan berusaha untuk mengekstrak informasi-informasi data seismik yang lebih rinci dari pada sekedar bentuk struktur dan sistem perlapisan seperti yang selama ini dimanfaatkan. Informasi-informasi yang dimaksud adalah parameter-parameter petrofisika dari batuan reservoar yang berada di bawah permukaan seperti, porositas, permeabilitas, saturasi air (fluida), densitas, tekanan dan temperatur. Untuk mendapatkan informasi tersebut metode konvensional yang sering dilakukan adalah melalui pengambilan inti pengeboran (coring) dan data log. Dapat dipahami bahwa nilai-nilai parameter reservoar tersebut mempunyai pengaruh yang cukup berarti terhadap bentuk dan perilaku gelombang seismik yang melalui reservoar tersebut yang terekam oleh detektor di permukaan. Teknologi seismik yang kini telah berkembang begitu pesat mengarah pada seismik lithologi dan petrofisika yang mampu menghasilkan informasi-informasi yang lebih detil dan akurat, sehingga seringkali data-data seismik masa lalu diproses ulang untuk dikaji lebih mendalam. Data seismik permukaan telah digunakan seoptimal mungkin untuk memperkirakan karakter lithologi suatu jenis batuan reservoar bawah permukaan, seperti kandungan fluida, porositas, permeabilitas beserta sifat-sifat fisikanya untuk keperluan eksplorasi dan eksploitasi migas secara efektif dan efisien. Kali ini penulis mengajukan suatu rumusan mengekstrak data seismik untuk memperoleh informasi parameter reservoar yaitu permeabiltas dan saturasi air. Terlepas dari berbagai faktor kendala baik yang ada di lapangan maupun di pusat pengolahan data penulis telah dapat diturunkan tiga metoda estimasi permeabilitas yang dapat mengekstrak permeabilitas yang terkandung di dalam gelombang seismik dan metode estimasi saturasi air pada data seismik melalui persamaan Biot –Turgut – Yamamoto – Sismanto
vi
Fisika Batuan; Pendekatan Estimasi Permeabilitas dan Saturasi Air Berbasis Data Seismik
dengan berbasiskan data seismik. Konsep pendekatan yang diajukan penulis sangat menjanjikan untuk dikembangkan ke arah pemanfaatan secara komersial di dunia industri eksplorasi perminyakan. Oleh karena itu, puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Alloh SWT atas segala karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan ini yang merupakan hasil penelitian penulis sejak 1999. Penulis mengucapakan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu baik yang berupa fasilitas, dana, pemikiran dan diskusi-diskusi selama penelitian, seperti; 1.
Geophysical Institute, Karlsruhe University, Germany atas nama Prof. Dr. Friedemann Wenzel dan staff, yang telah memberikan kesempatan belajar dan pelayanan fasilitasnya selama 3 bulan dalam setahun sejak 1999 hingga 2002. 2. PT CPI dan jajaran pimpinannya beserta staf Explorasi, warga Exploration Subsurface Imaging, Maryanto dan Puwantoko (Duri), yang telah mengijinkan penggunaan komputer, data seismik, log, dan core untuk penelitian ini. Ibu Zaenurti, bp. IKA Sastra, bp. H. Siboro, bp. Afrizal dan staf HRPD yang telah memberikan akomodasi dan kemudahan segala urusan selama 4 bulan di Rumbai. 3. PT CPI juga telah mensponsori penulis untuk presentasi sebagian tulisan ini di Forum SSC internasional, di Woodlands, Houston, Texas, USA pada 10-13 May, 2010 dengan judul makalah Simple Technique for estimation of Reservoir Permeability from Seismic Refrection Data Based on Biot’s Theorem (dipresentasikan dalam Poster session). 4. Prof. Dr. Ir. Djoko Santoso, MSc yang telah bersedia menjadi pembimbing utama dan menyediakan sarana dan prasarana, juga dengan sabar dan tulus memberi semangat, dorongan, bimbingan dan arahan untuk terus bekerja hingga dianggap selesai. 5. Prof. Dr. Suprajitno Munadi, MSc, APU yang bersedia meluangkan waktunya untuk membimbing dan membantu dengan ihklas dan sabar sejak dari mencari permasalahan yang sesuai hingga penelitian ini dianggap cukup. 6. Prof. Dr. Kirbani Sri Brotopuspito yang telah bersedia membimbing dan membantu keperluan penelitian selama di UGM. Selaku direktur proyek QUE PS Geofisika UGM, beliau juga menyediakan dana yang tidak sedikit untuk menyelesaikan studi ini selama 4 tahun. 7. Bapak Supriadi Arif, bp. Eddy Bastari Hamzah, bp. Marhadi, bp. Budy Subiyanto di PT. CPI, Rumbai yang telah ikut membantu dengan ihklas untuk dapat menggunakan segala fasilitas di Subsurface Imaging Technologi dan Promax. 8. Dr. M. Rahmat D. Sule dan keluarga, Dr. Solichin, Dr. Makky S. Jaya, Dr. Rachmawan Budiarto dan keluarga serta rekan lainnya atas segala bantuannya yang tulus selama di Karlsruhe, Jerman. 9. Dr. Arief Hermanto, yang telah meluangkan waktunya untuk bertukar pikiran mengenai pendekatan fisis matematiknya dan penulisannya. 10. Mas Hari Setiabudi, Mas Agung Nugroho dan mas Sony yang telah membantu mengerjakan sebagian dari tulisan ini sebagai judul skripsinya yang penulis bimbing. 11. Dan masih banyak lagi rekan-rekan yang telah membantu dalam segala hal yang tidak mungkin dituliskan satu persatu di sini, penulis sangat berterima kasih atas batuan rekan-rekan. Semoga semua amal yang diberikan kepada penulis diterima di hadapan Alloh SWT serta memperoleh pahala yang sepadan. Amin. Harapan penulis, semoga tulisan ini bermanfaat bagi para pembaca, dan akhirnya sesuai dengan pepatah bahwasanya tak ada gading yang tak retak, maka penulis
Kata Pengantar
vii
menyadari tulisan ini masih terdapat banyak kekurangannya dan demi perbaikan tulisan ini saran dari pembaca sangat diharapkan.
Yogyakarta, November 2012. Penulis
viii
Fisika Batuan; Pendekatan Estimasi Permeabilitas dan Saturasi Air Berbasis Data Seismik
BAB
VIII
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
v
DAFTAR ISI
ix
BAB I
PENDAHULUAN
1
BAB II
PARAMETER DASAR FISIKA BATUAN RESERVOAR
3
BAB III
PARAMETER GELOMBANG DI DALAM BATUAN
19
BAB IV
FENOMENA ATENUASI GELOMBANG SEISMIK
29
BAB V
HUBUNGAN PARAMETER RESERVOAR, ELASTISITAS DAN GELOMBANG
39
BAB VI
ESTIMASI PERMEABILITAS RESERVOAR
47
BAB VII
ESTIMASI SATURASI AIR
99
BAB VIII PENUTUP
117
DAFTAR PUSTAKA
123
LAMPIRAN A: TEORI PERAMBATAN GELOMBANG BIOT
127
LAMPIRAN B: KURVA KECEPATAN, PERMEBILITAS, DAN FREKUENSI SECARA TEORITIS
141
TENTANG PENULIS
143
-oo0oo-
Daftar Isi
ix
