THEORYTICAL

 

Filtering

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).

Tanda A, B, C, dan D, pada band pass filter merupakan frekuensi sudut (corner frekuency).

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.

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 = 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:

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.

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.

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.

Akuisisi Data Seismik

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.

Kecepatan dan Resolusi

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.

Hukum Fisika Gelombang Seismik

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.

Gelombang Seismik Menurut Bentuk Muka Gelombang

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.

Gelombang Seismik Menurut Tempat Menjalarnya

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.

Gelombang Seismik Menurut Cara Bergetarnya

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.

Sumber Gelombang Seismik

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.

Tahapan Seismik

Konsep Gelombang Seismik

Latar Belakang

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.

THEORYTICAL

Istilah-istilah dalam survei seismik 3D (part 3) 

Signal to Noise Ratio : perbandingan energi sinyal dan energi noise.

Source Point Density: merupakan kerapatan titik-titik penembakan.

Xmin : offset minimum terbesar. Harga Xmin yang kecil digunakan untuk merekam event dangkal.

Xmax : offset maksimum yang bergantung dari strategi penembakan dan ukuran patch. X max biasanya sama dengan jarak setengah diagonal patch. Xmax terbesar berhubungan dengan pengukuran event terdalam.

Migration Aperture : luasan yang perlu ditambahkan pada survey 2D untuk memperoleh cakupan migrasi pada event yang terjadi akibat kemiringan lapisan. Luasan ini boleh tidak sama pada tiap sisi daerah survei, tetapi berbeda-beda berdasarkan analisa kemiringan.

Fold Taper : luasan yang ditambahkan (di permukaan) untuk membentuk fold yang lengkap. Kadang-kadang terdapat tumpang tindih antara fold taper dengan cakupan migrasi karena usaha untuk mereduksi fold di luar cakupan migrasi.

Gambar 1. Istilah-Istilah dalam desain survei 3D (Cordsen, A and Peirce, J., 1995)

Hubungan Antara Konstanta Elastik Dan Kecepatan Gelombang Seismik

Dalam teori dari elastisitas, kecepatan gelombang longitudinal (compressional waves) Vp dan kecepatan gelombang transversal (shear waves) Vs dalam medium non-porous dirumuskan sebagai berikut :

Dimana : E = Young Modulus
µ = Shear Modulus
ρ = Density
v = Poisson’s Ratio
K = Modulus Elastis

Semua nilai dari setiap parameter tersebut berkaitan dengan kebiasaan dari material saat suatu subyek (litologi) dikenai suatu tekanan tertentu. Salah satu contoh, parameter µ digunakan sebagai parameter untuk mengukur derajat rigiditas dari suatu material. Dalam kasus liquid (cair), parameter µ mempunyai nilai nol (zero). Oleh karena itu kecepatan gelombang transversal tidak merambat pada medium cair. Sehingga kecepatan gelombang longitudinal lebih cepat daripada kecepatan gelombang transversal. Hal tersebut dijelaskan melalui persamaan dibawah ini :

Vs = 0

Pada dasarnya konstanta-konstanta elastis tersebut saling berkaitan antara satu sama lainnya. Keterkaitan antara satu dengan lainnya dijelaskan melalui persamaan dasar berikut ini :

dan

Melalui pengetahuan Vp dan Vs, kita bisa menghitung nilai-nilai beberapa konstanta elastis lain dari suatu medium. Hubungan lain dari tipe persamaan tersebut telah dipublikasikan oleh Clark (1966). Hubungan tersebut dirumuskan sebagai berikut :

• Possion’s Ratio :

yang mana

• Shear Modulus µ :

• Modulus Elastis K :

Karena alasan tersebut maka muncullah usaha-usaha untuk memperoleh atau menggunakan gelombang seismik transversal dalam penyelidikan seismik (seismic prospecting) yang semata-mata untuk memperoleh suatu pengetahuan yang lebih baik tentang kondisi bawah permukaan (subsurface).

istilah-istilah dalam survei seismik 3D (part 2)

Template : kumpulan patch dimana perekaman dilakukan. Titik-titik sumber ledakan (source) dapat berada di dalam atau di luar patch. Dapat dikatakan bahwa template = patch + titik-titik penembakan di luar patch.

Swath : metode tata letak swath merupakan garis-garis bawah permukaan yang tidak berhubungan dengan garis pengukuran di permukaan, sedangkan bila dihubungkan dengan template, swath adalah garis-garis Receiver Line yang diliput pada setiap penembakan.

Midpoint : titik tengah eksak anatara posisi sumber dan receiver.

CMP Bin : sering disebut sebagai piksel, memiliki ukuran bin = (SI/2 * RI/2). Semua midpoint yang terletak di dalam bin ini memiliki CMP yang sama.

Super Bin : merupakan kelompok (group) CMP bin, sering disebut sebagai macro bin atau maxi bin.

Fold : banyaknya midpoint yang akan di stack pada CMP bin.

Istilah-istilah dalam survei seismik 3D (part 1)

Source Line ; lintasan atau titik-titik penembakan (dinamit, atau vibrator) yang diambil pada spasi antar titik yang sama. Spasi ini (Source Interval) biasanya sama dengan dua kali panjang bin CMP pada arah sumbu x. sedangkan spasi ke arah sumbu y disebut Source Line Interval. Spasi ini ditentukan berdasarkan ketelitian daerah yang diminta.

Receiver Line ; lintasan atau titik-titik penerima yang terletak dalam spasi yang teratur (Receiver Interval), biasanya sama dengan dua kali panjang bin CMP. Jarak antar Receiver Line disebut sebagai Receiver Line Interval.

In-Line Direction ; garis-garis yang sejajar dengan Receiver Line. Garis ini serupa dengan arah lintasan pada survey seismic 2D.

X-Line Direction ; garis-garis yang orthogonal dengan Receiver Line.

Box ; luasan yang dibatasi oleh dua Receiver Line dan dua Source Line. Kotak ini dapat dikatakan daerah kecil survey 3D yang secara statistik melingkupi seluruh daerah.

Patch ; menunjukkan semua stasiun penerima yang hidup untuk setiap penembakan yang dilakukan. Patch biasanya berbentuk kotak berisi beberapa Receiver Line yang parallel.

Tiga Tahapan Utama Dalam Pengolahan Data Seismik

Menurut (Yilmaz, Oz. 2001) setiap tahapan dalam pengolahan data seismik dimaksudkan untuk meningkatkan resolusi seismik. Resolusi seismik merupakan kemampuan untuk memisahkan dua buah event yang tampak sangat berhimpitan baik secara horisontal maupun vertikal.

Tahapan utama itu disebutkan dan dijelaskan seperti berikut ini :

1. Dekonvolusi (deconvolution) : dilakukan sepanjang time axix untuk meningkatkan resolusi temporal (verikal) dengan cara mengkompres wavelet seismik dasar unttuk memperoleh suatu wavelet seismik yang kira-kira spike dan menekan gelombang yang mengalami reverberasi.
2. Stacking : mengkompres dimensi offset hingga mereduksi volume data seismik untuk memperoleh suatu bidang zero offset dalam penampang seismik dan meningkatkan signal-to-noise ratio.
3. Migrasi (migration) : pada umumnya dilakukan pada penampang yang telah distack yang diasumsikan sudah ekuivalen dengan suatu penampang zero offset. Proses migrasi untuk meningkatkan resolusi lateral (horisontal) dengan cara menghilangkan efek difraksi dan memindahkan event-event reflektor miring ke posisi yang sebenarnya (bawah permukaan bumi).

THEORYTICAL

Akuisisi Data Seismik 3D 

 

Why the 3D survey?

Jenis pengambilan data seismik dapat dipisahkan dalam dua kategori : akuisisi data seismik 2D dan 3D. Teknologi seismik 2D diperkirakan mulai berkembang pada tahun 1920-an dimana kerjasama antara perusahaan Seismos dan Gulf berhasil menemukan Kubah Orchard di pantai Texas pada tahun 1924. Ladang ini menghasilkan minyak secara komersial, sehingga dicatat sebagai keberhasilan teknologi seismik untuk eksplorasi minyak bumi. Penelitian tentang teknologi seismik berjalan terus dan menghasilkan teknologi seismik refleksi sebagai teknologi komersial. Pada tahun 1970-an perusahaan minyak menjadi pasar terbesar yang memanfaatkan superkomputer sehingga mampu mengolah data seismik secara lebih banyak dan lebih cepat. Hal ini ternyata diikuti dengan perkembangan teknologi seismik yang mengarah pada teknologi seismik 3D sehingga diperkirakan pada tahun 1980-an lahirlah teknologi terbaru dalam dunia akuisisi seismik yaitu akuisisi data seismik 3D. Teknologi seismik 3D ini diyakini sebagai terobosan teknologi di generasi masa kini. Teknologi ini menjadikan evolusi yang tadinya hanya teknologi eksplorasi saja menjadi teknologi ekplorasi dan pengembangan (development) dari ladang migas.

Para geoscientist umumnya menyenangi kumpulan data seismik 3D. Mengapa data seismik 3D lebih disenangi? Alasannya adalah kondisi aktual dari subsurface berupa tiga dimensi (subsurface are three dimension), merupakan cara pencitraan yang lebih baik untuk merekam roman bawah permukaan (better imaging way to record subsurface feature), memperoleh informasi lebih dari segala sudut pandang untuk memciptakan suatu gambaran bawah permukaan (more information from all directions to build subsurface image), solusi untuk masalah rekonstruksi seismik 2D sejak penggunaan asumsi reflektor datar di bawah permukaan bumi (solution to 2D seismic reconstruction problem since an assumption of flat reflector beneath the earth), dan lain sebagainya.

Model dari dua antiklin dan satu sesar dengan data seismik sepanjang Line 6 yang menunjukkan perbandingan migrasi 2D dan migrasi 3D (French, 1974).

Telah banyak tulisan yang menjelaskan tentang teknologi seismik 3D. Pada kesempatan ini author ingin menguraikan tujuan dan istilah-istilah yang sering digunakan dalam akuisisi 3D.

Sebelumnya banyak geoscientist yang berharap untuk mempunyai data seismik 3D. Para geoscientist tersebut bertanya mengapa kita tidak melakukan shoot 3D? Alasan utama untuk menjawab pertanyaan ini pada masa lampau adalah masalah perkembangan teknologi dan keterbatasan peralatan untuk field operations, processing dan interpretation. Tetapi “hari ini” jawaban tersebut tidak berlaku atau tidak tepat digunakan sebagai jawaban atas pertanyaan tersebut. Saat ini perkembangan teknologi perekaman, pengolahan dan penginterpretasian sangat berkembang pesat. Alasan yang paling tepat untuk menjawab pertanyaan tersebut adalah berkaitan dengan tujuan dari pengambilan data seismik 3D. Apakah akan digunakan untuk proses ekplorasi (exploration) atau proses eksploitasi (exploitation). Apabila teknologi seismik 3D digunakan untuk proses ekplorasi maka akan berhubungan dengan masalah stuktur (structure), pendefinisian sesar (fault definition), stratigrafi (stratigraphy), pembebasan lahan (land sales), penawaran konsesi penambangan (concession offerings), waktu berakhirnya penambangan (expiring lands), konversi seismik dari kawasan waktu ke kedalaman (time to depth conversion), dan pembiayaan bank yang berhubungan dengan besarnya pinjaman modal, suku bunga bank, dan jatuh tempo pinjaman (Bank financing). sedangkan teknologi seismik 3D yang dipakai untuk proses eksploitasi akan berhadapan dengan masalah karakterisasi reservoir (reservoir characterization), pemantauan tumbuh-kembangnya reservoir (reservoir monitoring), pengeboran horisontal (horizontal drilling) dan inversi (inversion). Aspek-aspek tersebut yang digunakan untuk bahan pertimbangan, penilaian dan pengambilan keputusan dalam melakukan suatu kegiatan pengambilan data seismik 3D. Hal ini mengingat begitu mahalnya biaya survei 3D maka diperlukan suatu pengambilan keputusan yang tepat dan akurat.

Selama proses pengambilan data seismik 3D tentunya tidak terlepas dari istilah-istilah seismik 3D. Oleh karena itu, mengerti dan memahami istilah-istilah yang dipakai dalam dunia seismik 3D merupakan suatu sikap yang arif dan cerdas. Beberapa istilah baru yang dipakai dalam metode survei 3D antara lain :

Source Line, Receiver Line, In-Line Direction, X-Line Direction, Box, Patch, Template, Swath, Midpoint, CMP Bin, Super Bin, Fold, Signal to Noise Ratio, Source Point Density, Xmin, Xmax, Migration Aperture, dan Fold Taper.

Kecepatan Seismik

Dalam pengolahan data seismik, keakuratan model kecepatan gelombang seismik (seismic wave velocity) merupakan salah satu faktor penting yang menentukan keakuratan hasil image seismik baik dalam kawasan waktu (time domain) maupun kawasan kedalaman (depth domain). Image seismik yang baik mampu menggambarkan kondisi geologi bawah permukaan sebenarnya. Kecepatan adalah perubahan posisi/kedudukan per satuan waktu.

Nilai kecepatan suatu medium banyak dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti, jenis litologi, porositas, kandungan fluida, densitas, suhu, tekanan, dan lain-lainya (Sheriff and Geldard, 1995).

Secara umum, kecepatan mempunyai peranan penting dalam konversi waktu ke kedalaman (conversion from time to depth), memodelkan kecepatan (check of results by modeling), proses migrasi (imaging of the data), mengklasifikasi dan penapisan signal terhadap noise (classification and filtering of signal and rasio), prediksi litologi/batuan (predictions of the lithology), dan membantu dalam interpretasi geologi (aid for geological interpretation) (Kruk, J.van der., 2004).

3D Land Seismic Survey

Explorasi seismic 3D merupakan teknologi pencitraan (imaging) bawah permukaan secara tiga dimensi.  Berbeda dengan seismic 2D yang mencitrakan point tertentu atau ‘titik’ maka seismic 3D adalah teknologi untuk mencitrakan ‘bidang’. Seismic 3D memiliki kelebihan untuk meng-eliminasi mis-tie dalam migrasi reflector miring, meningkatkan resolusi horizontal, dan memberikan citra yang lebih detail.

Berikut adalah terminologi yang sering digunakan dalam Explorasi Seismic 3D:

• Inline: garis-garis semu yang parallel dengan bentangan receiver.
• Crossline: garis semu yang tegak-lurus dengan Inline.
• CMP bin: kotak semu  di bawah permukaan dengan ukuran ½RI*½SI dimana RI adalah Interval receiver dan SI interval Source. CMP bin mengandung semua trace yang dimiliki oleh CMP yang sama.
• Patch: area dari reveiver yang merekam source yang sama.
• Swath: area dimana receiver merakam sumber-sumber tanpa adanya perpindahan crossline (crossline roll over).
• Salvo: sejumlah sumber tembakan yang direkam oleh patch yang sama.
• Fold:  banyaknya mid-point yang di-stack dalam CMP bin yang sama. Besaran Fold berbeda dari bin ke bin sejalan dengan perubahan offset dan azimuth serta berubah terhadap kedalaman sejalan dengan bertambahnya offset.  Fold=NS*NR*b², dimana NS dan NR  adalah banyaknya Source  dan Receiver dalam wilayah  tertentu dan b merupakan dimensi bin. Contoh jika per kilometer persegi terdapat 80 source dan 600 receiver dan dimensi bin 25m  maka Fold=80*600*25*25 m²/km²=30.
• Crossline Fold: setengah dari jumlah inline dalam satu patch. Jika dalam satu patch terdapat 8 inline maka Crossline Fold=8/2=4.
• Inline Fold: Fold/Crossline Fold. Untuk contoh kita 30/4=7.5. Dengan demikian Fold=Crossline Fold*Inline Fold=7.5*4=30.

Berikut adalah contoh untuk mendesign sebuah survey land 3D dengan kedalaman target=3000m, bin=25m dan Fold=30  dengan sistem split-spread (sumber di tengah). Dengan Interval lintasan receiver 400m:

• Receiver Interval dapat ditentukan dengan 2xbin=2x25=50m.
• Offset Maximum: katakanlah 90% dari kedalaman target, 3000mx90%=2700m.
• Jumlah masing-masing receiver pada setiap sisi split spread: 2700/50(receiver interval)=54 receiver.
• Total perekam setiap line setiap shot=2*54=108.
• Jumlah receiver yang harus diaktifkan jika hanya tersedia 900 receiver, 108* 8=864 receiver (untuk 1 patch). Maka kita dapat memiliki 8 lintasan receiver.
• Shot interval biasanya 2*bin=2*25=50m.
• Crossline fold=8(banyaknya line per patch)/2=4
• Inline Fold=30/4=7.5
• Shot line Interval (SI) dapat  ditentukan dengan NI=(Total perekam per line/2)*Receiver interval/SI.   7.5 =(108/2)*(50/SI). Jadi SI=360m.

Terdapat beberapa teknik shooting seismic 3D, diantaranya adalah Metoda Swath Shooting:

1. Lintasan-lintasan receiver dibentangkan secara parallel.
2. Sumber-sumber ledakan dipasang secara tegak lurus dengan lintasan receiver.
3. Sumber pertama diledakkan lalu dilakukan perekaman.
4. Sumber kedua-ketiga dst sampai ke-terakhir (dalam satu patch) diledakkan dengan perekaman dilakukan untuk masing-masing ledakan.
5. Serangkaian ledakan diatas disebut dengan Salvo-1.
6. Pindah ke source line berikutnya, lakukan hal yang sama sehingga diperoleh salvo-2, dst.
7. Beberapa salvo dilakukan sampai akhirnya sampai di ujung lintasan receiver sehingga diperoleh satu swath.
8. Roll-over sebesar setengah patch kearah crossline untuk memperoleh swath 2, dst sampai seluruh areal 3D.

Berikut Animasinya (klik untuk memperbesar) atau anda dapat mendownload versi resolusi tinggi di sini.

PHYSICAL LAWS OF SEISMIC WAVES

 PHYSICAL LAWS OF SEISMIC WAVES

Seismic waves have the same behavior with the behavior of light wave. So the laws that apply to light waves also apply to the seismic waves.
The laws include:
1. Huygens says that the wave spreads from a point source of waves in all directions with a ball.

2. Snellius laws states that when a wave falls in the upper field boundary of two mediums which have different densities, then the wave will be refracted wave if the angle is less than or equal to the critical angle. The wave will be reflected if the arrival angle is greater than the critical angle. Wave come, wave refraction, wave reflection lies in a flat field.

THE TYPES OF SEISMIC WAVES

The types of seismic waves,broadly divided into three types,namely :


A.Seismic wave by wave front shape

B. Seismic wave by place of spreading.


C. Seismic waves according to the way pulsate.

SEISMIC WAVE BY WAVE FRONT SHAPE

Wave front is a plane surface at a certain moment to distinguish the medium that has been disturbed by the medium that has not been disturbed. Wave front is a portrait of the propagation of fault-finding. Based on the wavefront shape, seismic waves can be divided into four types, namely:

1. WAVE FIELD

Plane wave/flat generated by the source comilation. Plane wave propagates along a specific direction with a wavefront of the plane perpendicular to the direction of propagation.

2. CYLINDRICAL WAVE

Cylindrical wave generated by a uniform source of harassment and lies along a straight line. Cylindrical wave radiating to all directions perpendicular to the axis line with the same speed.

3. BAll WAVE

Ball wave/sferis generated by sources such as point (point source) spread in all directions towards the center of the ball or away from the center of the ball at the same speed.

4. CONICAL WAVE

Conical wave generated by the moving source. In this case, the source moves faster than the rapid propagation of the wave itself and face the wave in the form of whel/base cones.

SEISMIC WAVE BY PLACE OF SPREADING

Based on the spreading, seismic waves can be divided into two parts, namely body wave that propagates into the body through the medium and surface waves where the amplitude is weakened when getting into the medium.
Several types of surface waves:

A. RAYLEIGH WAVE

Rayleigh waves are waves that propagate on the boundary surface only and can only travel on solid media and vibration direction opposite to the direction of propagation.

B. LOVE WAVE

Love waves are waves that propagate only in the boundary layer alone and move on a horizontal field.

C. WAVE TUBE

Wave tube is movement/flow of fluids along the well drilling. Fluid motion is caused by vibrations that propagate well wall in axial direction. Wave tube has three processes namely well wall contraction, to part well wall and the flow of fluid within the wellbore.

SEISMIC WAVES ACCORDING TO THE WAY PULSATE

Seismic waves according to the way pulsate,divided into two kinds :
1. Primary wave (longitudinal/compussional wave) primary wave is a wave that direction vibrotion pulsate in the direction of the wave. This wave has the greatest velocity of seismic waves to another.
2. Secondary wave (transversal/shear wave) secondary wave is the wave vibration direction perpendicular to the direction of wave propagation. This wave can only propagade in solid material only and has a wave speed is much smaller than the primary wave.

SEISMIC METHODS

Seismic methods ;one method of exploration is based on meansuring the responce of seismic waves (sound)
that is inserted into the ground and then in reflection or reflaction along different layers of soil or rock beun
daties. seismic source is generally a sledgehammer which in hit on the metal plate above the ground ,the great
mass of in drop or explosion of dynamite. Responses captured from soil measuerd whit a sensor called geophone, which measures the movement of the earth.

KINDS OF SEISMIC METHODS

There are two basic kinds of seismic methods are used, the seismic refraction and seismic reflection.

REFRACTION SEISMIC

Methods of measuring the refraction seismic waves the are reflection throunghout the geological formations
beneath the soil surface. Refraction events generally occur in ground water and the top of the rock bearing
rock formations. Graph of time came the first seismic waves at each geophone provides information on depth and location of these geological horizons. This information in then illustrated in a cross to indicate  the depth  of the water table and first layer of rock bearing rock.

REFLECTION SEISMIC

Seismic reflection method to measure the time if takes a sound impulse to go from the sound source,reflected
by the boundaries of geological formations , and retruned to the soil surface at a geophone .reflections of a geological horizon is similiar to an echo on a cliff or cliff face . Seismic reflection method widely used for petroleum exploration purposes. The datemination of earthquake source or the detection of soil structure.

Seismic reflection only observe reflected waves coming from the boundaries geologi formation .
This reflected wave can be diveded into several types of waves, namely, wave-p, wave-s ,wave stonely, and the waves love.

SEISMIC THEORYTICAL

FILTERING

Filtering is an attempt to 'save' the desired frequency of seismif waves and the 'throw' is not required. There are several kind of band pass filtering,low pass (high cut) and high pass (low cut). In seismik data processing,band pass filte is more commonly used because it is usually contaminated with seismic waves of low frequency noise (such as ground roll) and high frequency nois (ambient nois).

WAVE COMPONENT

Wave component at a seismic trace is the amplitude,peak,trough,zero crossing,height and wavelength.

FREQUENCY SEISMIC WAVE

Frequency seismic waves are 'useful' usually located in a joint 10 to 76 HZ with about 30 HZ (Ozdogan Hilmaz). Dominant frequency,ampliude spectrum of characters also used.

FOLD COVERAGE

Ford coverage is the number of reflections on a field of reflection on the rocks. The greater number of signal reflection on field, it is expected that the better the quality of data generated. Ford coverage is important when the stacking of data processing. At the the time of stacking the data is expected to be carried by the signal can be removed. Time to simulate fold coverage based on the position of shot point and trace the theorytical,simulation and actual. There are mang ways to calculate the fold. But there is the formula that can be used as the basic for calculating fold equation,namely:

Ford =NS*NC*b^2

Where :
NS= the number of shot point per unit area
NC= number of active channel
b = dimensional
For example,say you have 80 shot point per square kilometer with 600 actice channel,and the dimensions of the bin of 25meter. Then fold that we get is :
Fold = 80/km^2*600* (25m)^2=30.
This is a quick way to find out if we want to fold coverage are in accordance with the parameter that we use.

FIRST BREAK

First break is the seismic wave was first recorded. This wave is the wave of the fastest to reach the recipient. In the study of seismic reflection,the first break is used for static correction. In the study of seismic tomography, first break is used as infut to image the wave travel time of seismic wave velocity anomalies below the surface.

GEOPHYSICAL METHODS

In general,geophysical method are divided into two categories: active and passive methods.passive method is done by measuring the field emitted by the earth's natural. Actice method is done by making field disturbance and then measuring the response of the earth. Natural terrain in referrea to here as the earthquake wave radition,earth's gravitation field,earth's magnetic field,electric field and electromagnetic earth, and radioactivity of the earth. Artificial fied can be a dynamite explosion,providing and electrical current into the ground, sending radar signals and so forth. Seismic survey is a type of active geophysical metods, because we use the seismic terrain/ man-made sources of vibrotion. Made is seismic vibrotion source can generated by the detonation of dynamite, air gun or vibrotor.

PROCESS SEISMIC DATA

The data has been obtained from the acquisition will be processed,thus in creasing the power vertical and horizontal resolution that can generate the actual subsurface conditions,namely in from of migrated time section which is easy to be interpreted by the interpreter to achieve maximum results at the time of exploitation.

SEISMIC DATA ACQUISITION

In general,seismic data acquisition activity is starting to make the artificial vibration source,such as vibroseis or dynamite,and then detect and record it to a receiver device,such as geophones or hidrophone. Blast vibrotion results will penetrate into the earth's surface where most of the signals will be transmitted and partly reflected back by the reflector. Signal reflected back is being recorded by a recorder on surface. While signals that penetrate the earth's surface will be reflected back by the second reflection of the signal will be received back by the tape recorder and so on until the last tape recorder. The recorder will generate a trace of seismic data.

SPEED AND RESOLUTION

1. VELOCITY AS A DIAGNOSTIC TOOL,

The nature of the sediment like porosily,density,temperature,grain size,gas saturation,frequency and pressure affect the speed. Increased speed is influenced by external pressure,grain size and dencity. The speed will be reduced at the shaft and/or sediment have a large pore pressure.

2. VOLECITY MEASURMENTS

Velocity measurment is based on arrival time changes reflected in change in the distance from vibration source to geophones. The distance is krown as offset,while difference in the time of the offset is colled normal moveout. Velocity as the implication is called stacking velocity.

3. RESOLUTION
Resolution is defined as the smallest distance between the two appears to them. The pattern of reflection with two interfaces will appear in a division with a thickness of 1/4 wavelenght, whereas if the thickness is less than it would seem only one interface. Boundary layer thickness that can provide reflectance is about 1/3 of the wavelenght. Frequency seismic waves is smaller than the frequencies used in the well logs, so the ability of seismic change is much greater, about 100 fold. The smaller the frequency and speed, then the wave will be even greater.