Filtering adalah upaya untuk 'menyelamatkan' frekuensi yang dikehendati
dari gelombang seismik dan 'membuang' yang tidak dikehendaki. Terdapat
beberapa macam filtering yaitu: band pass, low pass (high cut) dan high
pass (low cut).
Di dalam pengolahan data seismik, band pass filter lebih umum digunakan karena biasanya gelombang seismik terkontaminasi noise frekuensi rendah (seperti ground roll) dan noise frekuensi tinggi (ambient noise).
Gambar di bawah ini menunjukkan ketiga jenis filtering baik dalam kawasan waktu (time domain) maupun frekuensi domain (frequency domain).
Di dalam pengolahan data seismik, band pass filter lebih umum digunakan karena biasanya gelombang seismik terkontaminasi noise frekuensi rendah (seperti ground roll) dan noise frekuensi tinggi (ambient noise).
Gambar di bawah ini menunjukkan ketiga jenis filtering baik dalam kawasan waktu (time domain) maupun frekuensi domain (frequency domain).
Komponen Gelombang
Gambar di bawah menunjukkan komponen sebuah gelombang pada sebuah trace seismik: amplitudo, puncak, palung, zero crossing, tinggi dan panjang gelombang.
Frekuensi Gelombang Seismik
Frekuensi gelombang seismik yang 'berguna' biasanya berada dalam rentang
10 sampai 70 Hz dengan frekuensi dominan sekitar 30Hz (Ozdogan Hilmaz).
Gambar berikut menunjukkan tipikal spektrum amplitudo gelombang seismik (trace ditunjukkan di sebelah kiri)
Terlihat rentang frekuensi gelombang seismik 10 - 70 Hz dengan frekuensi dominan 30 Hz, juga karakter spektrum amplitudo wavelet yang digunakan.
Gambar berikut menunjukkan tipikal spektrum amplitudo gelombang seismik (trace ditunjukkan di sebelah kiri)
Terlihat rentang frekuensi gelombang seismik 10 - 70 Hz dengan frekuensi dominan 30 Hz, juga karakter spektrum amplitudo wavelet yang digunakan.
Fold Coverage
Fold coverage adalah jumlah
pantulan yang mengenai suatu bidang pantul pada batuan. Semakin banyak
jumlah pantulan sinyal pada suatu bidang, maka diharapkan semakin baik
kualitas data yang dihasilkan.
Fold coverage ini penting pada saat proses stacking di data processing. Pada saat stacking diharapkan data yang dibawa oleh sinyal dapat diperkuat, sedangkan noise dapat dikurangi bahkan dapat saja dihilangkan.
Mesa membuat simulasi fold coverage berdasarkan posisi shot point dan trace teoritik, simulasi, dan aktual.
Ada banyak cara untuk menghitung fold. Namun ada sebuah rumus yang dapat dijadikan persamaan dasar penghitungan fold, yaitu:
Fold coverage ini penting pada saat proses stacking di data processing. Pada saat stacking diharapkan data yang dibawa oleh sinyal dapat diperkuat, sedangkan noise dapat dikurangi bahkan dapat saja dihilangkan.
Mesa membuat simulasi fold coverage berdasarkan posisi shot point dan trace teoritik, simulasi, dan aktual.
Ada banyak cara untuk menghitung fold. Namun ada sebuah rumus yang dapat dijadikan persamaan dasar penghitungan fold, yaitu:
Fold = NS*NC*b^2
Dimana:
NS = jumlah shot point per unit area
NC = jumlah channel aktif
b = dimensi bin
Sebagai contoh, misalnya kita memiliki 80 shot point per kilometer persegi dengan channel aktif 600, dan dimensi bin 25 m. Maka fold yang kita peroleh adalah:
NS = jumlah shot point per unit area
NC = jumlah channel aktif
b = dimensi bin
Sebagai contoh, misalnya kita memiliki 80 shot point per kilometer persegi dengan channel aktif 600, dan dimensi bin 25 m. Maka fold yang kita peroleh adalah:
Fold = 80/km^2 * 600 * (25m)^2 = 30
Ini adalah cara cepat untuk mengetahui apakah fold coverage yang kita inginkan sudah sesuai dengan parameter yang kita gunakan.
First Break
First break adalah gelombang seismik yang terekam pertama kali.
Gelombang ini merupakan gelombang yang tercepat sampai ke penerima. Di
dalam studi seismik refleksi, first break digunakan untuk koreksi
statik.
Di dalam studi seismik tomografi, first break digunakan sebagai input waktu tempuh gelombang untuk mencitrakan anomali kecepatan gelombang seismik di bawah permukaan.
Di dalam studi seismik tomografi, first break digunakan sebagai input waktu tempuh gelombang untuk mencitrakan anomali kecepatan gelombang seismik di bawah permukaan.
Metoda-metoda Geofisika
Secara umum, metode geofisika dibagi menjadi dua kategori yaitu metode
aktif dan pasif. Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang
dipancarkan oleh bumi. Metode aktif dilakukan dengan membuat medan
gangguan kemudian mengukur respons yang dilakukan oleh bumi. Medan alami
yang dimaksud disini misalnya radiasi gelombang gempa bumi, medan
gravitasi bumi, medan magnetik bumi, medan listrik dan elektromagnetik
bumi serta radioaktifitas bumi. Medan buatan dapat berupa ledakan
dinamit, pemberian arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar
dan lain sebagainya.
Secara praktis, metode yang umum digunakan di dalam geofisika dapat dilihat dengan meng-klik tabel dibawah ini.
Survey seismik merupakan jenis metode geofisika aktif, karena dalam seismik kita menggunakan medan/sumber buatan berupa getaran. Sumber getaran buatan dalam seismik dapat dihasilkan oleh peledakan dinamit, air gun, atau vibrator.
Secara praktis, metode yang umum digunakan di dalam geofisika dapat dilihat dengan meng-klik tabel dibawah ini.
Survey seismik merupakan jenis metode geofisika aktif, karena dalam seismik kita menggunakan medan/sumber buatan berupa getaran. Sumber getaran buatan dalam seismik dapat dihasilkan oleh peledakan dinamit, air gun, atau vibrator.
Proses Data Seismik
Data yang telah didapatkan dari hasil akuisisi akan diproses sehingga meningkatkan daya resolusi secara vertikal maupun horisontal yang dapat menghasilkan keadaan bawah permukaan yang sesungguhnya yaitu berupa migrated time section yang mudah untuk diinterpretasikan oleh para interpreter untuk mencapai hasil yang maksimum pada saat ekploitasi.
Secara umum kegiatan akuisisi data seismik adalah dimulai dengan membuat
sumber getar buatan, seperti vibroseis atau dinamit, kemudian
mendeteksi dan merekamnya ke suatu alat penerima, seperti geophone atau
hidrophone. Getaran hasil ledakan akan menembus ke dalam permukaan bumi
dimana sebagian dari sinyal tersebut akan diteruskan dan sebagian akan
dipantulkan kembali oleh reflektor. Sinyal yang dipantulkan kembali
tersebut akan direkam oleh alat perekam di permukaan.
Sedangkan sinyal yang menembus permukaan bumi akan dipantulkan kembali oleh bidang refleksi yang kedua snyalnya akan diterima kembali oleh alat perekam dan seterusnya hingga ke a;at perekam yang terakhir. Alat perekam akan menghasilkan data berupa trace seismik.
Sedangkan sinyal yang menembus permukaan bumi akan dipantulkan kembali oleh bidang refleksi yang kedua snyalnya akan diterima kembali oleh alat perekam dan seterusnya hingga ke a;at perekam yang terakhir. Alat perekam akan menghasilkan data berupa trace seismik.
1. Kecepatan Sebagai Alat Diagnosa
Sifat alamiah dari sedimen seerti porositas, densitas, temperatur, ukuran butir, saturasi gas, frekuensi, dan tekanan berpengaruh terhadap kecepatan. Pertambahan kecepatan dipengaruhi oleh takanan eksternal, ukuran butir dan densitas. Kecepatan akan berkurang pada sedimen yang porous dan atau mempunyai takanan pori yang besar.
2. Pengukuran Kecepatan
Pengukuran kecepatan didasarkan pada perubahan waktu tiba pantulan (arrival time) sebagai perubahan jarak dari sumber getar sampai geophone. Jarak tersebut dikenal dengan offset, sedangkan perbedaan waktu dari offset disebut normal moveout. Kecepatan sebagai implikasinya disebut stacking velocity.
3. Resolusi
Resolusi didefinisikan sebagai jarak terkecil antara dua kenampakan yang dapat memisahkan adanya dua kenampakan tersebut. Pola refleksi dengan dua interface akan nampak pada suatu pembagian dengan ketebalan 1/4 panjang gelombang, sedangkan jika ketebalannya kurang dari itu maka hanya akan nampak satu interface saja. Batas ketebalan lapisan yang dapat memberikan pantulan adalah sekitar 1/3 dari panjang gelombang. Frekuansi gelombang seismik lebih kecil dibandingkan dengan frekuensi yang digunakan pada log sumur, sehingga kemampuan perubahan seismik jauh lebih besar, sekitar 100 kali lipat. Semakin kecil frekuensi dan kecepatan, maka gelombang akan semakin besar.
Sifat alamiah dari sedimen seerti porositas, densitas, temperatur, ukuran butir, saturasi gas, frekuensi, dan tekanan berpengaruh terhadap kecepatan. Pertambahan kecepatan dipengaruhi oleh takanan eksternal, ukuran butir dan densitas. Kecepatan akan berkurang pada sedimen yang porous dan atau mempunyai takanan pori yang besar.
2. Pengukuran Kecepatan
Pengukuran kecepatan didasarkan pada perubahan waktu tiba pantulan (arrival time) sebagai perubahan jarak dari sumber getar sampai geophone. Jarak tersebut dikenal dengan offset, sedangkan perbedaan waktu dari offset disebut normal moveout. Kecepatan sebagai implikasinya disebut stacking velocity.
3. Resolusi
Resolusi didefinisikan sebagai jarak terkecil antara dua kenampakan yang dapat memisahkan adanya dua kenampakan tersebut. Pola refleksi dengan dua interface akan nampak pada suatu pembagian dengan ketebalan 1/4 panjang gelombang, sedangkan jika ketebalannya kurang dari itu maka hanya akan nampak satu interface saja. Batas ketebalan lapisan yang dapat memberikan pantulan adalah sekitar 1/3 dari panjang gelombang. Frekuansi gelombang seismik lebih kecil dibandingkan dengan frekuensi yang digunakan pada log sumur, sehingga kemampuan perubahan seismik jauh lebih besar, sekitar 100 kali lipat. Semakin kecil frekuensi dan kecepatan, maka gelombang akan semakin besar.
Gelombang seismik mempunyai kelakuan yang sama dengan kelakuan gelombang
cahaya, sehingga hukum-hukum yang berlaku untuk gelombang cahaya
berlaku juga untuk gelombang seismik. Hukum-hukum tersebut antara lain:
1. Huygens mengatakan bahwa gelombang menyebar dari sebuah titik sumber gelombang ke segala arah dengan bentuk bola.
2. Hukum snellius menyatakan bahwa bila suatu gelombang jatuh di atas bidang batas dua medium yang mempunyai perbedaan densitas, maka gelombang tersebut akan dibiaskan jika sudut datang gelombang lebih kecil atau sama dengan sudut kritisnya. Gelombang akan dipantulkan jika sudut datangnya lebih besar adri sudut kritisnya. Gelombang datang, gelombang bias, gelombang pantul terletak pada suatu bidang datar.
1. Huygens mengatakan bahwa gelombang menyebar dari sebuah titik sumber gelombang ke segala arah dengan bentuk bola.
2. Hukum snellius menyatakan bahwa bila suatu gelombang jatuh di atas bidang batas dua medium yang mempunyai perbedaan densitas, maka gelombang tersebut akan dibiaskan jika sudut datang gelombang lebih kecil atau sama dengan sudut kritisnya. Gelombang akan dipantulkan jika sudut datangnya lebih besar adri sudut kritisnya. Gelombang datang, gelombang bias, gelombang pantul terletak pada suatu bidang datar.
Muka gelombang adalah suatu bidang permukaan yang pada suatu saat
tertentu membedakan medium yang telah terusik dengan medium yang belum
terusik. Muka gelombang merupakan potret dari penjalaran usikan.
Berdasarkan bentuk muka gelombang (wave front) , gelombang seismik dapat
dibedakan atas empat macam yaitu:
1. Gelombang Bidang
Gelombang bidang/datar ditimbulkan oleh sumber terkomilasi. Gelombang bidang menjalar sepanjang satu arah tertentu dengan muka gelombang yan berupa bidang datar tegak lurus pada arah perambatan.
2. Gelombang Silinder
Gelombang silinder ditimbulkan oleh sumber usikan yang seragam dan terletak di sepanjang suatu garis lurus. Gelombang silinder menjalar ke semua arah tegak lurus pada garis sumbu dengan kecepatan yang sama.
3. Gelombang Bola
Gelombang bola/sferis ditimbulkan oleh sumber berupa titik (point source) yang menjalar ke segala arah menuju ke pusat bola atau menjauhi pusat bola dengan kecepatan yang sama.
4. Gelombang Kerucut
Gelombang kerucut ditimbulkan oleh adanya sumber yang bergerak. Dalam hal ini sumber bergerak lebih cepat dari pada sepat rambat gelombang itu sendiri dan muka gelombangnya berupa kerucut-kerucut bersumbu.
1. Gelombang Bidang
Gelombang bidang/datar ditimbulkan oleh sumber terkomilasi. Gelombang bidang menjalar sepanjang satu arah tertentu dengan muka gelombang yan berupa bidang datar tegak lurus pada arah perambatan.
2. Gelombang Silinder
Gelombang silinder ditimbulkan oleh sumber usikan yang seragam dan terletak di sepanjang suatu garis lurus. Gelombang silinder menjalar ke semua arah tegak lurus pada garis sumbu dengan kecepatan yang sama.
3. Gelombang Bola
Gelombang bola/sferis ditimbulkan oleh sumber berupa titik (point source) yang menjalar ke segala arah menuju ke pusat bola atau menjauhi pusat bola dengan kecepatan yang sama.
4. Gelombang Kerucut
Gelombang kerucut ditimbulkan oleh adanya sumber yang bergerak. Dalam hal ini sumber bergerak lebih cepat dari pada sepat rambat gelombang itu sendiri dan muka gelombangnya berupa kerucut-kerucut bersumbu.
Berdasarkan tempat menjalarnya, gelombang seismik dapat dibedakan
menjadi dua bagian, yaitu gelombang tubuh (body wave) yang menjalar
masuk menembus medium dan gelombang permukaan (surface wave) dimana
amplitudonya melemah bila semakin masuk ke dalam medium. Beberapa tipe
gelombang permukaan yaitu:
1. Gelombang Rayleigh
Gelombang Rayleigh adalah gelombang yang merambat pada batas permukaan saja dan hanya dapat merambat pada media padat serta arah getarannya berlawanan arah dengan arah perambatannya.
2. Gelombang Love
Gelombang love adalah gelombang yang hanya merambat pada batas lapisan saja an bergerak pada bidang yang horisontal saja.
3. Gelombang Tabung
Gelombang tabung merupakan gerak/aliran fluida di sepanjang sumur pengeboran. Gerakan fluida ini diakibatkan oleh getaran dinding sumur yang merambat dalam arah axial. Gelombang tabung mempunyai tiga proses yaitu pertama adalah kontraksi dinding sumur, kedua adalah merenggangnya dinding sumur, dan ketiga adalah aliran fluida di dalam lubang sumur.
1. Gelombang Rayleigh
Gelombang Rayleigh adalah gelombang yang merambat pada batas permukaan saja dan hanya dapat merambat pada media padat serta arah getarannya berlawanan arah dengan arah perambatannya.
2. Gelombang Love
Gelombang love adalah gelombang yang hanya merambat pada batas lapisan saja an bergerak pada bidang yang horisontal saja.
3. Gelombang Tabung
Gelombang tabung merupakan gerak/aliran fluida di sepanjang sumur pengeboran. Gerakan fluida ini diakibatkan oleh getaran dinding sumur yang merambat dalam arah axial. Gelombang tabung mempunyai tiga proses yaitu pertama adalah kontraksi dinding sumur, kedua adalah merenggangnya dinding sumur, dan ketiga adalah aliran fluida di dalam lubang sumur.
Menurut cara bergetarnya gelombang seismik dibagi menjadi dua macam yaitu:
1. Gelombang Primer (longitudinal/compussional wave)
Gelombang primer dalah gelombang yang arah getarannya searah dengan arah bergetarnya gelombang tersebut. Gelombang ini mempunyai kecepatan rambat paling besar diantara gelombang seismik yang lain.
2. Gelombang Sekunder (transversal/shear wave)
Gelombang sekunder adalah gelombang yang raah getarannya tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Gelombang ini hanya dapat merambata pada material padat saja dan mempunyai kecepatan gelombang yan lebih kecil dibandingkan gelombang primer.
1. Gelombang Primer (longitudinal/compussional wave)
Gelombang primer dalah gelombang yang arah getarannya searah dengan arah bergetarnya gelombang tersebut. Gelombang ini mempunyai kecepatan rambat paling besar diantara gelombang seismik yang lain.
2. Gelombang Sekunder (transversal/shear wave)
Gelombang sekunder adalah gelombang yang raah getarannya tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Gelombang ini hanya dapat merambata pada material padat saja dan mempunyai kecepatan gelombang yan lebih kecil dibandingkan gelombang primer.
Sumber gelombang seismik pada mulanya berasl dari gempa bumi alam yang
dapat berupa gempa vulkanik maupun gempa tektonik, akan tetapi dalam
seismik eksplorasi sumber gelombang yang digunakan adalah gelombang
seismik buatan. Ada beberapa macam sumber gelombang seismik buatan
seperti dinamit, benda jatuh, air gun, water gun, vaporchoc, sparker,
maupun vibroseis. Sumber gelombang seismik buatan tersebut pada
hakekatnya membangkitkan gangguan sesaat dan lokal yang disebut sebagai
gradien tegangan (stress).
Gradien tegangan mengakibatkan terganggunya keseimbangan gaya-gaya di dalam medium sehingga terjadi pergeseran titik materi yang menyebabkan deformasi yang menjalar dari suatu titik ke titik lain. Deformasi ini dapat berupa pemampatan dan perenggangan partikel-partikel medium yang menyebabkan osilasi densitas/tekanan maupum pemutaran (rotasi) partikel-partikel medium. Apabila medium bersifat elastis sempurna maka setelah mengalami deformasi sesaat tadi medium kembali ke keadaan semula.
Gradien tegangan mengakibatkan terganggunya keseimbangan gaya-gaya di dalam medium sehingga terjadi pergeseran titik materi yang menyebabkan deformasi yang menjalar dari suatu titik ke titik lain. Deformasi ini dapat berupa pemampatan dan perenggangan partikel-partikel medium yang menyebabkan osilasi densitas/tekanan maupum pemutaran (rotasi) partikel-partikel medium. Apabila medium bersifat elastis sempurna maka setelah mengalami deformasi sesaat tadi medium kembali ke keadaan semula.
Gelombang
seismik adalah gelombang mekanis yang muncul akibat adanya gempa bumi.
Sedangkan gelombang secara umum adalah fenomena perambatan gangguan
(usikan) dalam medium sekitarnya. Gangguan ini mula-mula terjadi secara
lokal yang menyebabkan terjadinya osilasi (pergeseran) kedudukan
partikel-partikel medium, osilasi tekanan maupun osilasi rapat massa.
Karena gangguan merambat dari suatu tempat ke tempat lain, berarti ada
transportasi energi.Gelombang seismik disebut juga gelombang elastik karena osilasi partikel-partikel medium terjadi akibat interaksi antara gaya gangguan (gradien stress) malawan gaya-gaya elastik. Dari interaksi ini muncul gelombang longitudinal, gelombang transversal dan kombinasi diantara keduanya. Apabila medium hanya memunculkan gelombang longitudinal saja (misalnya di dalam fluida) maka dalam kondisi ini gelombang seismik sering dianggap sabagai gelombang akustik.
Dalam eksplorasi minyak dan gas bumi, seismik refleksi lebih lazim digunakan daripada seismik refraksi. Hal tersebut disebabkan karena siesmik refleksi mempunyai kelebihan dapat memberikan informasi yang lebih lengkap dan baik mengenai keadaan struktur bawah permukaan.
Penyelidikan seismik dilakukan dengan cara membuat getaran dari suatu sumber getar. Getaran tersebut akan merambat ke segala arah di bawah permukaan sebagai gelombang getar. Gelombang yang datang mengenai lapisan-lapisan batuan akan mengalami pemantulan, pembiasan, dan penyerapan. Respon batuan terhadap gelombang yang datang akan berbeda-beda tergantung sifat fisik batuan yang meliputi densitas, porositas, umur batuan, kepadatan, dan kedalama batuan. Galombang yang dipantulkan akan ditangkap oleh geophone di permukaan dan diteruskan ke instrument untuk direkam. Hasil rekaman akan mendapatkan penampang seismik.
Survey
seismik dilakukan untuk mendapatkan rekaman data seismik dengan
kualitas yang baik. Penilaian baik tidaknya data seismik adalah dari
perbandingan antara banyaknya sinyal refleksi dengan sinyal gangguan
atau noise yang diterima. Semakin banyak sinyal refleksi serta semakin
sedikit noise yang diterima maka kualitas perekaman data seismik semakin
bagus. Keakuratan pengukuran waktu tempuh (travel time) juga
mempengaruhi kualitas perekaman.Secara garis besar eksplorasi seismik dibagi menjadi eksplorasi seismik dangkal dan eksplorasi seismik dalam. Eksplorasi seismik yang digunakan untuk eksplorasi hidrokarbon (minyak dan gas bumi) adalah eksplorasi seismik dalam. Sedangkan eksplorasi seismik dangkal (shallow seismic reflection) biasa digunakan untuk eksplorasi batubara dan bahan tambang lainnya. Kedua jenis eksplorasi seismik tersebut memiliki resolusi dan akurasi yang berbeda.
Seismik refleksi terbagi atas tiga bagian yaitu akuisisi data seismik, proses data seismik, dan yang terakhir adalah interpretasi data. Akuisisi data adalah untuk memperoleh data seismik dari area yang disurvey. Dari proses data seismik akan diperoleh penampang seismik permukaan bawah tanah. Setelah data seismik diproses maka dilakukan interpretasi untuk menganalisa keadaan geologi di bawah permukaan dan juga untuk memperkirakan komposisi material batuan di bawah permukaan tersebut.
Proses akuisisi data sangat penting karena mempengaruhi kualitas data seismik. Kualitas data seismik yang baik akan menghasilkan penggambaran penampang seismik bawah tanah yang baik sehingga proses interpretasi juga dapat dilakukan dengan baik.
