Topik Utama MINI-AIRGUN "PEMECAH KEBUNTUAN" MASALAH PENGGUNAAN DINAMIT UNTUK AKUISISI SEISMIK EKPLORASI MIGAS: CATATAN TENTANG SUKA - DUKA PENGEMBANGAN MINI-AIRGUN Herru Lastiadi Setiawan dan Humbang Purba Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi “LEMIGAS”
[email protected]
SARI Mini-airgun merupakan salah satu instrumen hasil inovasi almarhum Prof. Suprayitno Munadi untuk dipersembahkan kepada republik ini sebagai bentuk kecintaan almarhum kepada ibu pertiwi. Instrumen ini diklaim dapat menjadi solusi dari kendala sosial dan keamanan penggunaan dinamit pada akusisi seismik untuk eksplorasi migas. Namun dalam perjalanan sampai hari ini, banyak kendala yang dihadapi almarhum dan tim, khususnya kendala non-teknis dan dukungan konkret pimpinan tertinggi Lemigas yang mulai "hadir" setelah wafatnya almarhum. Kata kunci : citra bawah permukaan, ekplorasi, mini-airgun, seismik
1. LATAR BELAKANG Di timur jauh tampaklah pulauku yang indah Mengambang di tengah lautan menahan gelombang Di sanalah aku berdiam menemani sang alam Disana pulauku hati tetap rindu Kucinta pulauku (S. Munadi, 2009) Tulisan ini diawali dengan untaian puisi tanpa judul yang ditulis oleh almarhum Prof. Suprajitno Munadi, sang peneliti emeritus di bidang geofisika, untuk mengingat keberadaan beliau dengan semua ide dan gagasan besarnya. Dari puisi ini kita dapat mengetahui betapa besar kecintaan almarhum dengan negara kepulauan yang dikenal sebagai Republik Indonesia. Almarhum bercita-cita untuk menemukan sebanyak mungkin teknologi pencitraan bawah permukaan untuk dipersembahkan kepada republik ini sebagai bentuk kecintaan almarhum kepada ibu pertiwi. Persembahan beberapa
teknologi hasil inovasi diinventasikan dengan pengharapan ke depan Indonesia dapat mengurangi penggunaan dan ketergantungan teknologi impor, khususnya di bidang pencitraan bawah permukaan, dan dapat berdiri tegak sejajar dengan negara-negara penemu teknologi canggih lainnya. Sebuah ide atau pemikiran bisa muncul kapan saja dan di mana saja, termasuk ide penggunaan perangkat mini-airgun di darat. Berangkat dari pemikiran adanya kendala atau semakin sulitnya dalam penggunaan bahan peledak dinamit sebagai sumber getaran gelombang seismik, sejak tahun 2007 Prof. Suprajitno menggagas transformasi teknologi airgun laut dibawa ke darat. Gagasan ini kemudian diwujudkan dengan dilakukannya eksperimen pembuatan airgun secara laboratorium melalui program yang dibiayai oleh APBN. Di Indonesia, kegiatan akuisisi seismik darat banyak menggunakan dinamit sebagai sumber
Mini-Airgun “Pemecahan Kebuntuan” Masalah Penggunaan Dinamit ....; Herru Lastiadi S dan Humbang P.
37
Topik Utama pembangkit gelombang seismiknya, karena memiliki kelebihan menghasilkan kualitas signalnya. Sinyal yang dihasilkan memiliki kandungan frekuensi yang lebih baik bila dibandingkan dengan sumber eksplosif dan impulsif lainnya. Namun kekurangannya, penggunaan dinamit menimbulkan banyak permasalahan, mulai masalah perijinan yang cukup lama dan bertele-tele, pengadaan gudang bahan peledak (handak), penjagaan yang ketat, konflik sosial penduduk karena rumah retak (Gambar 1) hingga pengrusakan lingkungan. Selain itu banyak kendala teknis penggunaan dinamit yang dihadapi, antara lain sulit diaplikasikan pada daerah rawa-rawa (Gambar 2), daerah transisi, daerah banjir luapan sungai, daerah yang ada intrusi, dan kawasan padat penduduk. Konsekuensi dari permasalahan tersebut mengakibatkan meningkatnya biaya operasi atau tidak bisa dilakukan akuisisi sehingga tidak tersedianya data seismik (bawah permukaan) di daerah tersebut (Gambar 3).
2. PENGEMBANGAN RANCANG-BANGUN AIRGUN Rancang-bangun awal pembuatan airgun dibuat oleh Prof. Munadi secara sederhana dengan
Gambar 1. Rumah retak akibat getaran dinamit (Sumber : www. lensaindonesia.com)
38
Gambar 2. Dinamit sulit diledakkan di daerah rawa biaya yang tidak terlalu besar melalui kegiatan yang dibiayai dengan anggaran APBN pada tahun 2007. Inovasi pengembangan airgun ini mewujudkan satu bentuk mini-airgun (airgun skala kecil) sebagai airgun generasi yang pertama (Gambar 4). Seperti terlihat pada Gambar 4, bentuk airgun ini sangat sederhana, masih mengandalkan fungsional saja dan masih mengabaikan faktor estiteka/ kemasan yang bernilai menjual. Ujicoba dilakukan di pelataran kantor untuk mengetahui kinerja mini-airgun tersebut. Walau alat ini dapat berfungsi dengan baik, namun belum mampu menghasilkan signal yang dibutuhkan oleh industri migas. Dari hasil evaluasi diketahui bahwa problem utama kecilnya signal yang dihasilkan dari tembakan airgun ini disebabkan dari chamber airgun masih kekecilan (volume 0,5-0,6 L), sehingga volume yang kecil tersebut tidak mampu menghasilkan efek getar yang memadahi. Selain itu, mini-airgun ini masih mengalami permasalahan mekanis yakni sistem engsel penutup chamber dan pelatuk yang keras. Kegiatan pengembangan dan inovasi mini-airgun ini sempat terhenti karena almarhum memprioritaskan penemuan instrumen lainnya. Mengapa pengembangan ini tidak kontinyu pengembangannya? Jawaban klasik yakni keterbatasan anggaran dan sumber daya manusia (SDM), khusus untuk yang kedua, almarhum tidak didukung SDM yang memadai,
M&E, Vol. 13, No. 1, Maret 2015
Topik Utama
Gambar 3. Wilayah Kerja Eksplorasi (kotak merah), usulan survei lintasan seismik (garis titik-titik kuning), daerah rawa (poligon hijau), daerah padat penduduk (poligon biru), dan lokasi limpahan banjir (poligon hitam)
Gambar 4. Mini-airgun generasi pertama sehingga beliau ‘terpaksa’ merekrut beberapa orang bekas bimbingannya untuk membantu menuangkan ide besarnya itu. Almarhum berusaha menuangkan sebanyak mungkin ide besarnya dengan anggaran yang sangat terbatas dan penggunaannya tidak fleksibel. Selain itu keinginan almarhum saat itu hanya ingin menuangkan ide dasar pengembangan instrumen canggih dan LEMIGAS membentuk tim lain yang menyelesaikannya bentuk kemasan
yang menjual. Ironi yang terjadi, karena keinginan almarhum tidak terlaksana, dan sampai wafat almarhum yang memikirkan dan melakukan sendiri dari rancang bangun sampai membangun kerjasama untuk ujicoba (A to Z) semua invensi instrumen geofisika termasuk mini-airgun. Tahun 2012 program kegiatan dilanjutkan lagi dengan menindak lanjuti hasil evaluasi yang telah
Mini-Airgun “Pemecahan Kebuntuan” Masalah Penggunaan Dinamit ....; Herru Lastiadi S dan Humbang P.
39
Topik Utama dilakukan sebelumnya, hingga dihasilkan miniairgun generasi ke dua. Sistem mekanis telah diperbaiki dan volume chamber diperbesar menjadi 0,8 L. Gambar 5 menampilkan hasil rancang bangun generasi dua. Ujicoba instrumen ini dilakukan di kampus UNDIP Semarang dengan melibatkan mahasiswa dan dosen Jurusan Fisika UNDIP, tim PSDG Bandung, dan mahasiswa S-1 dan S-2 UI. Ujicoba ini menghasilkan data yang belum memuaskan, seperti ditunjukkan pada Gambar 6, bahwa data rekaman sinyal masih menunjukkan kualitas yang kurang baik dan amplitudonya masih lemah. Di akhir tahap ujicoba ini dilakukan evaluasi kembali kinerja instrumen dan dilakukan perbaikan pada tahun anggaran berikutnya. Pada tahun 2013, ide mini-airgun untuk pengganti dinamit telah didengar dan tersebar baik di kalangan asosiasi profesi geofisika nasional (HAGI) maupun perusahaan akuisisi seismik, sampai pada industri migas, yang mendapat sambutan sangat positif dari semua kalangan. Pada tahun ini juga direncanakan akan dilakukan ujicoba instrumen mini-airgun di kawasan Lumpur Lapindo Sidoarjo. Tim Miniairgun LEMIGAS sudah melakukan penjajagan untuk ujicoba tersebut dengan mengunjungi lokasi lumpur Lapindo dan menghubungi pimpinan BPLS. Kegiatan ujicoba di kawasan
lumpur Lapindo ini tidak bisa/tidak jadi dilaksanakan mempertimbangkan peralatan dan perlengkapan akuisisi data yang tidak bisa dipenuhi pada saat itu. Selain itu, uluran tangan pun datang dari Pertamina untuk melakukan ujicoba di salah satu wilayah kerja PT. Pertamina EP. LEMIGAS diwakili almarhum dan tim teknis diundang ke Pertamina EP untuk mempresentasikan pengembangan penelitian mini-airgun dan business plan ke tahap industri. Pertamina EP memberikan apresiasi sangat tinggi atas pengembangan instrumen ini seraya berharap secepatnya dapat diaplikasikan secara komersial untuk mengatasi kendala yang dialami pada penggunaan dinamit. Suka cita tim tidak berlangsung lama, karena pada hari jum'at pagi tanggal 28 Juni 2013, kita semua dikejutkan dengan adanya berita Prof. Suprajitno Munadi telah dipanggil Allah Yang Maha Kuasa. Berita ini membuat tim mini-airgun "terpukul", dan kegiatan ini kemudian dilanjutkan oleh anggota tim yang hampir semuanya adalah pegawai tidak tetap LEMIGAS. Sepeninggal almarhum, kegiatan tetap dilanjutkan dan dikoordinir oleh Ketua Kelompok Geofisika untuk melaksanakan sisa program kegiatan tahun 2013. Dalam perjalanannya, di
Gambar 6. Spektrum amplitudo yang dihasilkan miniairgun generasi kedua Gambar 5. Mini-airgun generasi kedua
40
M&E, Vol. 13, No. 1, Maret 2015
Topik Utama tahun yang sama, LEMIGAS melanjutkan dan meningkatkan komunikasinya dengan Pertamina hingga terjalin kerjasama dengan PT. Pertamina, dan PT. Elnusa Tbk untuk mengembangkan miniairgun generasi ketiga dengan melakukan modifikasi yang diperlukan dari mini-airgun generasi ke dua yang rencananya akan di-scale up sampai skala industri. PT. Pertamina dan PT. Elnusa Tbk memberikan masukan dan saran agar instrumen ini dibuat dengan standar keamanan (safety) tinggi dan operasional serta sistem sinkronisasinya dengan alat perekam seismik diperbaiki. Mini-airgun generasi ketiga telah dimodifikasi dengan sistem mekaniknya dikendalikan secara elektronik menggunakan electronic control untuk sinkronisasi dengan perekam getaran agar konsisten. Prinsip kerja mini-airgun generasi ketiga ini dikembalikan pada esensi penggunaan airgun di laut, yakni dibenamkan ke dalam air. Posisi mini-airgun dimasukkan ke dalam pit dengan kedalaman 1,5 - 2 m yang telah diisi dengan air. Tekanan chamber yang telah dinaikkan sampai 1500 Psi, kemudian ditembakkan sehingga menimbulkan getaran yang merambat melalui air sebagai media kopling ke permukaan tanah. Energi tekan tersebut menggetarkan massa permukaan tanah dan merambat ke bawah permukaan bumi sampai kedalaman tertentu (Gambar 7) dan gelombang yang kembali kepermukaan ini yang direkam. Pada bulan Maret 2014 lalu, pengujian skala lapangan dilakukan di lapangan migas Pertamina
Gambar 7. Prinsip kerja mini-airgun generasi ketiga
EP (Lapangan Barbosela Jambi) untuk mengetahui kinerja mini-airgun, hasil rekaman, keamanan operasi dan perbandingannya dengan dinamit. Ujicoba dilakukan dilokasi yang pada saat itu sedang berlangsung kegiatan akuisisi seismik sehingga geophone (receiver) yang digunakan sesuai dengan geophone yang biasa dipakai di industri akuisisi seismik dengan volume chamber 76 cu-in. Lokasi ujicoba berada di sungai Pijoan (anak sungai Batanghari) dengan menggantungkan mini-airgun sampai pada kedalaman 1 m (Gambar 8a). Lokasi di darat dengan membuat pit sedalam 1 m, kemudian alat dimasukkan ke dalam pit yang telah terisi air hingga menutupi pit (Gambar 8b). Lokasi lobang dinamit berada di dekat pit dengan variasi kedalaman 5, 10, 20, dan 30 m (Gambar 8c). Hasil ujicoba ini dibandingkan dengan dinamit dari akusisi seismik yang sedang dilakukan Elnusa di wilayah kerja Pertamina EP. Parameter akuisisi dengan mini-airgun didesain dengan mengubah variasi tekanan udara dalam chamber (Tabel 1), sedangkan penggunaan dinamit dengan mengubah variasi kedalaman (Tabel 2). Hasil rekaman seismik dari mini-airgun ditampilkan berturut turut pada Gambar 9 untuk akusisi di darat menggunakan dengan tekanan 1000 Psi dan Gambar 10 untuk rekaman seismik di rawa/anak sungai dengan tekanan 1500 Psi. Dari kedua gambar terakhir dapat dilihat tampilan reflektor, namun masih mengalami kendala dengan time delay akibat tidak adanya sistem sinkronisasi antara pelatuk dengan perekam. Selain itu, walaupun menunjukkan tren yang acceptable untuk digunakan pada kegiatan industri migas, kemampuan penetrasi vertikalnya dan energinya ke arah horisontal masih perlu ditingkatkan. Hasil rekaman data seismik dengan menggunakan peledak dinamit memiliki kualitas yang lebih baik (Gambar 11 dan Gambar 12). Secara prinsip, dengan menggunakan miniairgun rekaman seismik dapat dihasilkan, namun perlu ditingkatkan energi yang digunakan, penanaman mini-airgun, dan sinkronisasinya dengan alat rekam seismik. Hasil evaluasi ini telah ditindak lanjuti dengan melakukan beberapa perbaikan desain mini-airgun dan sudah
Mini-Airgun “Pemecahan Kebuntuan” Masalah Penggunaan Dinamit ....; Herru Lastiadi S dan Humbang P.
41
Topik Utama
(b)
(a)
Gambar 8. Lokasi pengujian mini-airgun: (a) di sungai Pijoan (b) di darat (dalam pit) (c) penanaman dinamit Tabel 2. Desain parameter pengujian dinamit
Lobang C1 C2 C3 C4
(c) Tabel 1. Desain parameter pengujian miniairgun
`Label A B C D E F G H I J K L M
42
Lokasi Mini-airgun Darat Darat Darat Darat Darat Darat Sungai Sungai Sungai Sungai Sungai Sungai Sungai
Tekanan (Psi) 500 500 800 800 1000 1000 600 600 800 800 1100 1100 1500
Muatan (kg) 0.5 0.5 0.5 0.5
Kedalaman (m) 30 20 10 5
dilakukan dengan dua versi volume chamber dengan harapan kinerjanya sesuai dengan standar industri migas.
3. RENCANA TINDAK LANJUT Dari hasil evaluasi kegiatan yang dilakukan, maka ada beberapa masukan yang harus di tindak lanjuti, meliputi: Mini-airgun harus memenuhi standard safety dan operasional yang telah ditentukan; Sistem sinkronisasi harus dilengkapi agar sinkron dengan alat perekam seismik dan sistem mekaniknya harus diperbaiki/diganti agar pengoperasiannya lebih mudah. Dari beberapa masukan tersebut sebagian sudah ditindak lanjuti, seperti ditampilkan pada Gambar 13 agar diperoleh energi getar yang lebih besar, masingmasing dengan volume chamber 78 cu-in (Gambar 13a) dan volume chamber 120 cu-in
M&E, Vol. 13, No. 1, Maret 2015
Topik Utama
Gambar 9. Rekaman seimik pada kondisi mini-airgun di darat
Gambar 10 . Rekaman seimik pada kondisi mini-airgun di rawa/anak sungai
Mini-Airgun “Pemecahan Kebuntuan” Masalah Penggunaan Dinamit ....; Herru Lastiadi S dan Humbang P.
43
Topik Utama
Gambar 11. Rekaman seimik dengan menggunakan dinamit yang ditanam 5 meter
Gambar 12. Rekaman seimik dengan menggunakan dinamit yang ditanam 30 meter
44
M&E, Vol. 13, No. 1, Maret 2015
Topik Utama (Gambar 13b). Namun masih ada hal-hal yang perlu dilakukan oleh pihak terkait seperti: pembuatan sistem sinkronisasi dan pembuatan dan implementasi desain mini-airgun baru. Apabila sistem sinkronisasi telah dilakukan dan layak operasi, maka selanjutnya akan dilakukan uji coba baik skala lab maupun lapangan.
4. PENUTUP Hasil evaluasi dari ujicoba yang dilakukan tersebut harus ditindak lanjuti untuk bisa mendapatkan hasil inovasi peralatan sumber getar seismik mini-airgun yang memenuhi standar industri migas. Walaupun sistem birokrasi pengadaan barang dan jasa memerlukan rantai yang panjang karena tuntutan akuntabel, namun perlu diwujudkan saran dari PT. Pertamina dan PT. Elnusa Tbk
Gambar 13 a. Mini-airgun dengan volume chamber 78 cu-in
agar instumen mini-airgun produk LEMIGAS dapat memenuhi standar industri migas. Kegiatan akusisi data seismik yang semakin sulit dilakukan karena permasalahan sosial masyarakat dan biaya yang tinggi membuat instrumen ini harus dipercepat pengembangannya, namun irosnisnya tim teknis masih harus membantu pula masalah non-teknis yang seharusnya bukan porsinya. Selain itu pimpinan tertinggi Lemigas terlambat "hadir" dalam kaitannya memberikan dukungan aktif pada kegiatan rekayasa di LEMIGAS termasuk kegiatan inovasi pengembangan mini-airgun, hingga memberikan kontribusi terhadap keterlambatan proses inovasi di mini-airgun. Sistem pembiayaan/anggaran dan birokrasi yang panjang sering menjadi kendala pelaksanaan kegiatan, sering kemajuan kegiatanpun menjadi lambat (tidak tepat waktu)
Gambar 13 b. Mini-airgun dengan volume chamber 120 cu-in
Mini-Airgun “Pemecahan Kebuntuan” Masalah Penggunaan Dinamit .... ; Herru Lastiadi S dan Humbang P.
45
Topik Utama dan bahkan bisa sampai berlarut-larut. Sebagai lembaga riset negara yang belajar dari pengalaman ini, seharusnya memiliki divisi pendukung yang responsif dan proaktif mencari trobosan dalam penyelenggaraan proses pengadaan secara cerdas sehingga seperti masalah seperti ini tidak terjadi sampai berulangulang. Seiring dengan waktu pengembangan miniairgun yang masih tersendat, para ahli geofisika dalam forum HAGI Oktober 2014 memberikan apresiasi yang tinggi atas ide dan inovasi miniairgun sebagai solusi pengganti dinamit. Mereka memberikan semangat agar kegiatan ini terus dilanjutkan. Namun beberapa orang menyarankan agar Lemigas merangkul swasta agar bisa lebih cepat. Sekarang tinggal keputusan di tangan pimpinan sebagai pemegang kebijakan.
46
Pada tahun anggaran 2015, kegiatan rancang bangun mini-airgun ini masih berlanjut dan sudah dibentuk tim yang diharapkan solid dalam membangun kerja sama dan didukung oleh sistem manajemen yang semakin bagus dan sesuai rencana. Selain itu saat ini sedang disusun Perjanjian Kerja Sama antara LEMIGAS dan PT. Elnusa Tbk, terkait pengembangan lanjut dari mini-airgun ini. DAFTAR PUSTAKA Munadi, S. dkk, 2012, Laporan DIPA : Rekayasa Instrumentasi Geofisika, High ResolutionMini Seismic Data Acquisition System (HRMSDAS). Setiawan, H.L., dkk, 2014, Laporan Pelaksanaan Ujicoba Mini-Airgun, PPPTMGB "LEMIGAS" - Pertamina UTC - PT. Pertamina EP - PT. Elnusa Tbk. Lokasi 3D Seismic Barbosela A5.07 Jambi, Tanggal: 11 - 14 Maret 2014.
M&E, Vol. 13, No. 1, Maret 2015
