PENERAPAN METODA DEKOMPOSISI SPEKTRAL UNTUK PEMETAAN BATUPASIR TIPIS MINYAK PADA LAPANGAN “X” CEKUNGAN SUMATERA TENGAH
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 : Mohammad Risyad 123 08 046
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2012
LEMBAR PENGESAHAN
PENERAPAN METODA DEKOMPOSISI SPEKTRAL UNTUK PEMETAAN BATUPASIR TIPIS MINYAK PADA LAPANGAN “X” CEKUNGAN SUMATERA TENGAH
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menempuh ujian strata 1 Program Studi Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan, Institut Teknologi Bandung
Disusun oleh : Mohammad Risyad NIM : 123 08 046
Dosen Pembimbing I
Pembimbing Pendamping
Dr. Ir. Sigit Sukmono, M.Sc.
Rizky Hidayat, ST
NIP 1964 0715 1989 031005
Geophysicist BOB
ABSTRAK
Lapangan “X” merupakan salah satu lapangan minyak yang berada di Cekungan Sumatera Tengah. Lapangan ini diproduksi dari bulan Maret 1980 hingga sekarang. Minyak yang diproduksi dari lapangan ini berasal dari Formasi Bekasap dan Bangko dengan kedalaman rata – rata 1,570 kaki. Reservoir pada Formasi Bekasap secara umum terbentuk dari batupasir glaukonitik dengan interkalasi serpih dan telah disubkorelasikan ke dalam satuan batupasir 1440 dan 1460ft, kemudian disebut 1440 sd dan 1460 sd. Salah satu kendala dalam memetakan batupasir 1440 sd adalah ketebalan lapisannya yang berada di bawah ketebalan tuning seismik sehingga interpretasi seismik biasa tidak cukup untuk menunjukkan persebaran batupasir lapisan tipis 1440 sd. Metode Dekomposisi Spektral RGB (Red Green Blue) diajukan sebagai alternatif dalam pemetaan geologi dari survei seismik 3D dengan area yang luas. Kemampuannya dalam menampilkan tiga frekuensi secara simultan sangat membantu dalam interpretasi seismik atas reservoir berlapisan tipis. Dari hasil tersebut, dilakukan validasi dengan melakukan overlay posisi sumur tersebut pada peta berwarna hasil RGB colour blend serta pembuktian dari tiga buah sumur. Dari hasil peneliatian ini didapatkan bahwa frekuensi rendah yang diatur dengan warna merah pada RGB colour blend menunjukkan keberadaan minyak pada lapisan 1440 sd, sedangkan frekuensi tinggi yang diatur dengan warna biru menunjukkan ketiadaan batupasir 1440 sd. Adapun batupasir 1440 sd yang dinyatakan depeleted dari data log sumur memiliki warna biru tua yang menyerupai abu – abu. Keberadaan minyak tidak berada pada tinggian lapisan 1440 sd, melainkan berada pada sekitar tinggian tersebut.
Kata kunci : Interpretasi seismik, batupasir lapisan tipis, dekomposisi spektral RGB
v
ABSTRACT
“X” Field is one of the oil fields located in Central Sumatra Basin. The filed has been produced since March 1980. Oil produced at the field comes from Bekasap and Bangko Formation with average depth of 1,570 feet. Reservoirs in the Bekasap Formation are generally bulit from glauconitic sandstones with shale intercalation and they have been subcorrelated into 1440 and 1460 ft sandstone units, which are then called 1440 sd and 1460 sd. One of the obstacles to 1440 sd mapping is the thickness of it which is thinner than the tuning thickness of seismic, hence conventional seismic interpretation is not adequate to delineate its distribution. RGB (Red Green Blue) Spectral Decomposition method is proposed as an alternative to geological mapping over a large 3D seismic survey. Its ablity to display three frequencies simultaneously is very helpful for seismic interpretation of thin reservoir rocks. The result is validated by overlaying position of wells on the colored map from RGB colour blend followed by verification from three blind wells. Results from this research indicate that low-frequency which is shown red on RGB colour blend correlates to the existence of oil in 1440 sd, while high-frequency which is shown blue correlates to the non existence of oil in 1440 sd. 1440 sd sandstone which is pronounced depleted from the well log data has dark blue color that looks like grey. Oil is not found in the high of 1440 sd, but in its surroundings.
Keywords : Seismic interpretation, thin sandstone, RGB spectral decomposition
vi
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan semesta alam Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang karena hanya atas izin-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Penyusunan tugas akhir ini tak lepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, izinkan penulis untuk mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar – besarnya kepada : 1. Kedua orang tua penulis yang telah mendidik dan membina penulis, memberikan dukungan doa, materi dan semangat serta hal-hal yang tidak ternilai harganya sehingga memacu penulis untuk berusaha yang semaksimal mungkin. 2. Dr. Agus Laesanpura, MS selaku Ketua Program Studi Teknik Geofisika, Institut Teknologi Bandung dan sekaligus dosen wali penulis yang senantiasa memberikan bimbingan selama masa perkuliahan. 3. Dr. Ir. Sigit Sukmono, M.Sc. selaku dosen pembimbing atas bimbingan, diskusi serta arahan yang diberikan selama penulis mengerjakan tugas akhir. 4. Seluruh Dosen dan Staff TU di Program Studi Teknik Geofisika ITB. 5. Dr. Ari Samodra selaku Exploration Manager BOB PT. Bumi Siak Pusako – Pertamina Hulu yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk belajar banyak mengenai kegiatan eksplorasi. 6. Bpk. Rizky Hidayat selaku Geophysicist di Exploration Department BOB PT. Bumi Siak Pusako – Pertamina Hulu dan pembimbing penulis di perusahaan atas bantuan, bimbingan, diskusi dan kesabaran selama pengerjaan tugas akhir. 7. Ibu SB Rachmawati, Bpk. Andi Fadly, Bpk. Ennur Wijayakusuma, Bpk. Fadli Ruzi dan Bpk. Rama Pranjaya Tambunan atas bantuan dan diskusi yang diberikan selama pengerjaan tugas akhir. 8. Segenap staff EPT BOB PT. Bumi Siak Pusako – Pertamina Hulu atas bantuan dan kesempatan bagi penulis untuk mengerjakan tugas akhir di Main Office, Jakarta. 9. Teman – teman seperjuangan TA : Reza AP dan Chandra Adiguna, Geologi UPN’08 serta teman dari Geotech : Said Syamsul As’adi (Oyon) yang senantiasa mendukung dan menjadi teman penulis semasa pengerjaan tugas akhir.
iii
10. Teman – teman Teknik Geofisika ITB angkatan 2008 atas kebersamaan yang telah ditempuh semasa perkuliahan dan kegiatan – kegiatan ekskursi serta kuliah lapangan Karang Sambung. 11. Teman – teman HIMA TG “TERRA” ITB yang menjadi wadah kegiatan penulis selama menjadi mahasiswa ITB. Semoga TERRA terus berjaya. 12. Teman – teman SEG Student Chapter ITB atas kerja sama dan kreativitasnya dalam kegiatan – kegiatan yang dilaksanakan. Semoga SEG SC ITB menjadi lebih baik lagi dan terus menciptakan karya – karya yang inovatif. 13. Serta semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi perbaikan dimasa yang akan datang (e-mail :
[email protected]). Akhir kata penulis berharap Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dan memperkaya ilmu dan pengetahuan tidak hanya bagi penulis tapi siapapun yang mengkajinya. Terima kasih.
Bandung, Mei 2012
Mohammad Risyad
iv
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ------------------------------------------------------------------------ iii ABSTRAK -------------------------------------------------------------------------------------- v ABSTRACT ------------------------------------------------------------------------------------ vi DAFTAR ISI --------------------------------------------------------------------------------- vii DAFTAR GAMBAR ------------------------------------------------------------------------- ix DAFTAR TABEL --------------------------------------------------------------------------- xii
BAB I. PENDAHULUAN ------------------------------------------------------------------- 1 1.1. Latar Belakang Masalah ------------------------------------------------------------ 1 1.2. Maksud dan Tujuan Penelitian ------------------------------------------------------ 2 1.3. Batasan Masalah --------------------------------------------------------------------- 2 1.4. Lokasi dan Objek Penelitian -------------------------------------------------------- 3 1.5. Metode Penelitian -------------------------------------------------------------------- 3 1.6. Sistematika Pemebahasan ----------------------------------------------------------- 3
BAB II. STUDI PUSTAKA ----------------------------------------------------------------- 5 2.1. Geologi Regional --------------------------------------------------------------------- 5 2.1.1. Tektonik Regional Sumatra Tengah ---------------------------------------- 5 2.1.2. Stratigrafi Cekungan Sumatra Tengah ------------------------------------- 7 2.1.3. Petroleum System Cekungan Sumatra Tengah ---------------------------- 8 2.1.4. Geologi Daerah Penelitian ----------------------------------------------------- 9 2.2. Teori Dasar ---------------------------------------------------------------------------- 9 2.2.1. Spectral Decomposition ------------------------------------------------------ 9 2.2.2. Transformasi Fourier ------------------------------------------------------- 10 2.2.3. Short Time Fourier Transfom (STFT) ----------------------------------- 11 2.2.4. Transformasi Wavelet Gabor-Morlet ------------------------------------- 11 2.2.5. Tampilan RGB --------------------------------------------------------------- 14
BAB III. DATA DAN PENGOLAHAN DATA --------------------------------------- 15 3.1. Data ---------------------------------------------------------------------------------- 15
vii
3.1.1. Data Seismik ----------------------------------------------------------------- 15 3.1.2. Data Sumur ------------------------------------------------------------------- 15 3.1.3. Basemap ---------------------------------------------------------------------- 16 3.2. Pengolahan Data ------------------------------------------------------------------- 17 3.2.1. Ekstraksi Wavelet ----------------------------------------------------------- 17 3.2.2. Pembentukan Seismogram Sintetik --------------------------------------- 17 3.2.3. Well-to-Seismic Tie --------------------------------------------------------- 20 3.2.4. Perhitungan Ketebalan Tuning -------------------------------------------- 21 3.2.5. Interpretasi Sesar dan penarikan Horizon -------------------------------- 22 3.2.6. Analisis Struktur Bawah Permukaan ------------------------------------- 25 3.2.7. Dekomposisi Spektral ------------------------------------------------------ 25 3.2.8. Korelasi Log Sumur --------------------------------------------------------- 28 3.2.9. Penampang Seismik Sesuai lintasan Korelasi --------------------------- 31
BAB IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN -------------------------------------------- 37 4.1. Analisis Dekomposisi Spektral --------------------------------------------------- 37 4.2. Analisis Struktur --------------------------------------------------------------------- 40
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ------------------------------------------------- 43 5.1. Kesimpulan ------------------------------------------------------------------------- 43 5.2. Saran --------------------------------------------------------------------------------- 43 DAFTAR PUSTAKA ----------------------------------------------------------------------- 44
viii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1.
: Kerangka Umum Tektonik Cekungan Sumatera Tengah (Heidrick & Aulia, 1993) --------------------------------------------------- 5
Gambar 2.2.
: Perkembangan Tektonostratigrafi Cekungan Sumatera Tengah (Heidrick & Aulia, 1993) -------------------------------------------------- 6
Gambar 2.3
: Kerangka struktur geologi yang berkembang pada fasa F2 (wrench fault) dan fasa F3 (inversion structure) di Cekungan Sumatera Tengah (Heidrick and Turlington, 1997) (diambil dari Yuliandri, 2007) -------------------------------------------------------------- 7
Gambar 2.4.a. : Representasi dari sebuah sinyal sintetik dalam domain waktu . (Chakraborty dan Okaya, 1995) ------------------------------------------ 12 Gambar 2.4.b. : STFT dengan jendela waktu lebar. Tiga buah gelombang kosinus terbaca dengan baik, namun tidak dengan “spikes” yang memiliki frekuensi tinggi. (Chakraborty dan Okaya, 1995) ---------- 12 Gambar 2.4.c. : STFT dengan jendela waktu sempit. “Spikes” terlokalisasi dengan baik namun gelombang kosinus tidak. (Chakraborty dan Okaya, 1995) ---------------------------------------------------------------- 12 Gambar 2.5.a : Contoh wavelet kompleks Gabor yang digunakan sebagai wavelet dasar pada ekspansi Gabor (Morlet, et al., 1982) ------------ 13 Gambar 2.5.b. : Serangkaian wavelet Gabor-Morlet (Morlet, et al., 1982) ----------- 13 Gambar 2.6.a. : Ruang warna 3D RGB (Henderson, et al., 2007) --------------------- 14 Gambar 2.6.b. : Kombinasi dari warna RGB (Henderson, et al., 2007) --------------- 14 Gambar 3.1.
: Basemap daerah penelitian ---------------------------------------------- 16
Gambar 3.2.
: Diagram alir penelitian---------------------------------------------------- 18
Gambar 3.3.a. : Grafik parameter wavelet Ricker; bentuk, fasa dan spektrum amplitudo --------------------------------------------------------------------- 19 Gambar 3.3.b. : Nilai frekuensi dominan 34 Hz, panjang filter 256 ms dan zero phase -------------------------------------------------------------------------- 19 Gambar 3.4.
: Jendela start up aplikasi SynTool -------------------------------------- 20
Gambar 3.5.
: Well-to-seismic tie pada Sumur 28dengan nilai koefisien korelasi 0.82------------------------------------------------------------------ 21
ix
Gambar 3.6.
: Potongan waktu (time slice) pada waktu 510 ms --------------------- 24
Gambar 3.7.
: Hasil penarikan sesar dan horizon pada line 328 yang melewati sumur 29 ---------------------------------------------------------------------- 24
Gambar 3.8.. : Peta struktur waktu lapisan 1440 sd ------------------------------------ 25 Gambar 3.9
: Penampang seismik (a) sebelum pengurangan noise; dan (b) setelah pengurangan noise ------------------------------------------------- 26
Gambar 3.10.a.: Pengaturan sumber yang akan dijadikan input volume dan jenis tampilan yang dikehendaki ----------------------------------------- 27 Gambar 3.10.b.: Pemilihan pilihan dekomposisi Constant Q dan spektrum frekuensi ---------------------------------------------------------------------- 27 Gambar 3.11: Parameter frekuensi RGB, masing – masing warna mewakili frekuensi tertentu ----------------------------------------------------------- 27 Gambar 3.12.a : Tampilan pada perangkat lunak SEA 3D PRO dari Horizon 1440 sd ------------------------------------------------------------------------ 29 Gambar 3.12.b : Tampilan pada perangkat lunak SEA 3D PRO dari RGB colour blend pada horizon 1440 sd ------------------------------------------------ 29 Gambar 3.13. : RGB colour blend dengan sumur – sumur yang dimasukkan. Sumur berwarna kuning merupakan sumur yang berisi minyak sedangkan sumur yang berwarna kuning merupakan sumur yang tidak mengandung minyak (dry well) ------------------------------------ 30 Gambar 3.14. : Hasil Dekomposisi Spektral dengan frekuensi tinggi (Merah = 28.57 Hz, Hijau = 32.86 Hz dan Biru = 37.14 Hz) -------------------- 30 Gambar 3.15. : Korelasi log sumur 13, 32, 21 dan 36 ----------------------------------- 33 Gambar 3.16. : Korelasi log sumur 4, 29 dan 28 ----------------------------------------- 34 Gambar 3.17. : Lintasan korelasi daerah penelitian; garis hijau bawah merupakan lintasan pertama, dan garis hijau atas merupakan lintasan kedua ---------------------------------------------------------------- 35 Gambar 3.18.a : Perbandingan penampang seismik antara dua lintasan korelasi Lintasan yang melewati sumur 13, 32, 21 dan 36 ---------------------- 36 Gambar 3.18.b : Perbandingan penampang seismik antara dua lintasan korelasi Lintasan yang melewati sumur 4, 29 dan 28 --------------------------- 36 Gambar 4.1.
: Tampilan RGB colour blend dengan 2D colour blend viewer ----- 38
x
Gambar 4.2.a. : Data log sumur dan komposisi warna RGB dari Sumur 21 -------- 39 Gambar 4.2.b. : Data log sumur dan komposisi warna RGB dari Sumur 32 -------- 39 Gambar 4.2.c. : Data log sumur dan komposisi warna RGB dari Sumur 13 -------- 39 Gambar 4.3.
: Tampilan ketinggian horizon 1440 sd --------------------------------- 40
Gambar 4.4.
: RGB colour blend di-overlay dengan kontur peta struktur waktu -------------------------------------------------------------------------- 41
Gambar 4.5.a. : Penarikan sesar dari RGB colour blend -------------------------------- 42 Gambar 4.5.b. : Overlay dengan kontur peta struktur waktu---------------------------- 42
xi
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. : Pembagian basement Pra-Teriser yang berada pada Cekungan Sumatra Tengah dan Cekungan Sumatra Selatan --------------------------- 7 Tabel 2.2. : Stratigrafi Cekungan Sumatra Tengah (Heidrick & Aulia, 1993)-------- 8 Tabel 2.3. : Properti batuan dan fluida untuk Lapangan “X” (Caltex Pacific Indonesia, 1985) --------------------------------------------------------------- 10 Tabel 3.1. : Kelengkapan Data Log Sumur pada Lapangan “X” ---------------------- 15 Tabel 3.2. : Tabel nilai koefisien korelasi ------------------------------------------------- 19 Tabel 3.3. : Ketebalan lapisan batupasir 1440 sd ---------------------------------------- 22 Tabel 4.1. : Perbandingan dominasi warna RGB dan frekuensi ----------------------- 38
xii
