APLIKASI METODE TRANSFORMASI RADON UNTUK ATENUASI MULTIPLE PADA DATA SEISMIK REFLEKSI MULTICHANNEL di PERAIRAN PULAU MISOOL

Transkripsi

1 APLIKASI METODE TRANSFORMASI RADON UNTUK ATENUASI MULTIPLE PADA DATA SEISMIK REFLEKSI MULTICHANNEL di PERAIRAN PULAU MISOOL Solina Evant 1*, Subarsyah 2,Selly Feranie 3 1,3Jurusan Pendidikan Fisika, FPMIPA Universitas Pendidikan Indonesia (UPI), 2 Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan (PPPGL) evant.solina@yahoo.com, subarsyah@yahoo.com, feranie@upi.edu ABSTRAK Telah dilakukan pengolahan data sesimik 2D di perairan Pulau Misool Kepulauan Raja Ampat di Papua Barat. Lintasan yang digunakan adalah lintasan 42 pada area bawah permukaan di perairan Pulau Misool (PMSL 42). Data yang diperoleh memunculkan gelombang refleksi dapat menginformasikan penampang seismik permukaan bawah laut dengan melemahkan atau menghilangkan gelombang lainnya termasuk noise di dalamnya. Kehadiran noise menyebabkan gangguan terhadap interpretasi data. Oleh karena itu noise pada data tersebut dapat diupayakan untuk dihilangkan dengan menggunakan beberapa aplikasi dalam metode seismik, seperti dekonvolusi, stacking dan migrasi. Metode Transformasi Radon ini merupakan metode yang biasa digunakan untuk mengatenuasi multiple pada data seismik 2D terutama water bottom multiple. Metode Transformasi Radon digunakan dalam domain tau-phi, hal ini dikarenakan suatu multiple akan mudah dibedakan data primernya, dengan memanfaatkan nilai perbedaan move out antara sinyal primer dan multiple. Hasil analisa penampang seismik dengan menggunakan Transformasi Radon diperoleh kesimpulan bahwa metode Transformasi Radon dapat melemahkan multiple yang ada pada lintasan PMSL 42. Penampang yang dihasilkan setelah dilakukan metode Transformasi Radon tidak lagi setebal warna sebelum dilakukan metode Transformasi Radon. Kata kunci : Noise, Transformasi Radon ABSTRACT Has been done in the 2D data processing sesimik Misool Island waters Raja Ampat Islands in West Papua. Tracks used is track 42 on the bottom surface area in the waters of Pulau Misool (PMSL 42). The data obtained gave rise to a wave of seismic reflections can inform the underwater surface by weakening or eliminating other wave includes noise in it. The presence of noise causes disruption to the interpretation of the data. Therefore the noise in the data can be made to eliminate the use of multiple applications in seismic methods, such as deconvolution, stacking and migration. Radon transformation method is a method commonly used for multiple atenuation on 2D seismic data, especially water bottom multiple. Radon transform method used in the domain of tau-phi, this is due to a multiple of data to be easily distinguished primary, by utilizing the value of the move out the difference between primary and multiple signals. The results of seismic analysis using Radon transform conclusion that the Radon transform method can weaken the existing multiple on track PMSL 42. The cross-section is generated after the Radon transform method is no longer as thick as the color prior to the Radon transform method.. Keywords : Noise, Radon Transformation. i

2 Solina Evant, dkk, Aplikasi Metode Transformasi Radon PENDAHULUAN Untuk mencari sumber daya alam di wilayah laut dibutuhkan penelitian terlebih dahulu. Penelitian dibutuhkan untuk mengetahui gambaran sebaran potensi sumber daya alam agar dapat tereksplorasi dengan baik. Pada saat ini wilayah Indonesia bagian timur telah banyak mengalami eksploitasi kekayaan alam. Salah satu perairan Indonesia bagian timur adalah di Perairan Pulau Misool Kabupaten Raja Ampat Provinsi Papua Barat. Secara geografis wilayah Indonesia bagian timur cukup berbeda dengan wilayah Indonesia bagian barat. Pulau Misool terletak di sebelah barat daya daratan Irian Jaya, secara administratif termasuk ke dalam Kabupaten Raja Ampat, Provinsi Irian Jaya Barat. Daerah inventarisasi merupakan bagian timur dari pulau ini dan dibatasi oleh koordinat geografis antara Lintang Selatan dan Bujur Timur. Pemilihan daerah Misool juga dilatarbelakangi dalam rangka menunjang pengembangan kawasan timur Indonesia khususnya daerah Papua, dimana dalam hal ini potensi sumber daya alam diharapkan dapat memberikan manfaat bagi Indonesia khususnya penduduk asli daerah Misool sendiri. Berkembangnya pemanfaatan energi dan sumber daya alam di laut Indonesia, akan mendorong teknologi untuk dapat membantu dalam pengeksploitasian sumber daya alam. Teknologi yang diaplikasikan berupa perangkat lunak dan juga kajian ilmu pengetahuan yang terkait. Dengan berkembangnya teknologi seismik, baik dari aspek metode dan instrumentasi beserta perangkatnya dalam akuisisi data seismik, serta berkembangnya konsep-konsep baru dalam interpretasi dalam memberikan gambaran geometris bawah permukaan secara detail baik secara struktural maupun statigrafis. Karena hal tersebut, maka semakin banyak perangkat lunak untuk pengambilan data dan juga pengolahan data. Dimana perangkat lunak itu juga dipadukan dengan perangkat instrumentasi untuk proses akuisisi data. Salah satu perangkat lunak yang berkembang untuk akuisisi data seismik adalah ProMax 2D Marine, dimana perangkat lunak tersebut yang penulis gunakan untuk pengolahan data seismik di Perairan Pulau Misool. Penggunaan perangkat lunak tersebut disinyalir dapat menampilkan gambaran geologi struktur bawah permukaan laut secara detail dan memberikan informasi penting lainnya. Selain itu, perangkat lunak tersebut juga dapat lebih mudah dipahami dan digunakan, serta memudahkan untuk menganalisa data dengan berbagai fitur yang terkandung didalamnya. Data yang diharapkan adalah berupa gelombang pantul hasil refleksi, karena akan menggambarkan struktur lapisan permukaan bumi. Namun data tersebut tidak akan murni berupa gelombang refleksi, ada pula kehadiran gangguan gangguan yang juga berupa gelombang yang terekam dalam data seismik. Gangguan pada data tersebut dapat diupayakan untuk dihilangkan dengan menggunakan beberapa aplikasi dalam metode seismik, seperti dekonvolusi, stacking dan migrasi. Pengambilan data dilakukan di Perairan Pulau Misool, dimana gelombang

3 akustik dapat menjalar pada air dan sifat karakteristik gelombang dapat diterapkan pada laut. Secara definisi, akusisi data merupakan proses untuk memperoleh data seismik yang meliputi pembangkitan sumber energi, penempatan hidrophone sebagai penerima sinyal (signal receiver), perekaman sinyal dan kegiatan-kegiatan pendukung lainnya. Hal yang utama dalam akuisisi data yaitu dapat merekam sinyal dengan baik, di dalam rentang area pengambilan data. Sinyal yang dimaksud adalah sinyal refleksi(pantul), khususnya refleksi target. Proses akuisisi data sangat erat kaitannya dengan parameter geometri yang digunakan karena akan menentukan terhadap kualitas data seismik yang akan diperoleh. Pada saat akuisisi data, gelombang seismik akan terekam oleh receiver. Data yang terekam tersebut terdiri dari gelombang refleksi, gelombang refraksi (bias), gelombang langsung (direct wave), dan juga noise yang terjadi selama akuisisi data. Data seismik yang ideal, memunculkan gelombang refleksi yang dapat menginformasikan penampang seismik permukaan bawah laut dengan melemahkan atau menghilangkan gelombang lainnya termasuk noise di dalamnya. Noise pada data tersebut dapat diupayakan untuk dihilangkan dengan menggunakan beberapa aplikasi dalam metode seismik, seperti dekonvolusi, stacking dan migrasi. Berbagai teknik melemahkan noise telah banyak dikembangkan saat ini dan telah mampu memberikan hasil yang maksimal dalam mengatenuasi noise. Noise multiple perioda panjang bisa dihilangkan salah satunya dengan menggunakan metode Transformasi Radon. [13]. Walaupun demikian, masih dibutuhkan metoda lain yang lebih detil mengenai konsep penghilangan noise tersebut untuk memberikan hasil yang lebih optimal. Cara lain yang efektif dalam penekanan multipel adalah dengan melakukan stacking pada Common Depth Point (CDP). Dalam kenyataanya, stacking tanpa proses penghilangan multiple dengan metode tertentu tidak mampu menghilangkan multiple secara keseluruhan sehingga diperlukan berbagai metoda untuk menghilangkan multiple secara optimal dengan menggunakan Transformasi Radon. [11] Transformasi Radon efektif digunakan untuk penghilangan noise multiple perioda panjang. Proses penghilangan noise multiple dengan Transformasi Radon dilakukan berdasarkan perbedaan normal moveout antara noise multiple dan refleksi primer [11]. Sebelumnya, dilakukan Transformasi Radon dari domain waktu dan jarak (t-x) ke domain radon, yaitu domain waktu tiba pada jarak nol (intercept time ) dan parameter moveout. Pada domain ini penghilangan multiple menjadi lebih mudah karena sinyal yang bertumpuk pada domain t-x dapat dibedakan dengan lebih jelas pada domain radon. Sinyal noise multiple kemudian dipisahkan dengan sinyal primer dengan melakukan filter antara primer dan multiple. Kemudian dilakukan transformasi balik (invers) untuk mengembalikan domain radon ke domain t-x sehingga dihasilkan data refleksi primer multiple teratenuasi. METODE PENELITIAN Akuisisi data seismic ini dilakukan oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan (PPPGL) yang berlangsung pada tanggal 20 Mei Juni 2013 dengan menggunakan kapal Geomarin III dilakukan sebanyak 54 lintasan. Namun khusus pada penelitian ini yang akan dianalisis adalah pada lintasan PMSL 42 seperti pada gambar 1.

4 Solina Evant, dkk, Aplikasi Metode Transformasi Radon Gambar 1 Lintasan 42 PMSL (ditandai dengan garis tebal merah) Selanjutnya adalah pre-processing, proses ini merupakan langkah awal untuk mempersiapkan data yang akan digunakan pada proses pengolahan data (processing) yang lebih detail. Data hasil pre-processing masih terdapat noise dan untuk mengurangi noise tersebut data ini harus diubah kedalam format demultiplex dan diedit dengan dekonvolusi. Selanjutnya untuk mendapatkan hasil atenuasi yang efektif dilakukan dengan langkah langkah berikut : Demultiplexing merupakan proses untuk mengatur kembali urutan data lapangan berdasarkan channel (demultiplex) dari urutan perekaman yang masih dalam format multiplex, yaitu data penggabungan hasil refleksi gelombang menurut deret waktu. Data lapangan atau sample yang sudah di demultiplexing ini disebut dengan raw data. Geometri adalah proses pendefinisian letak shot point dan receiver point, sesuai dengan letak yang sebenarnya dilapangan pada saat akuisisi ke dalam software ProMAX 2D. Editing adalah salah satu cara untuk menghilangkan noise dalam data seismic agar didapat data yang lebih baik sebelum dilakukan dekonvolusi yaitu dengan autocorellation. Autocorellation merupakan proses untuk mengkoreksi secara otomatis kemungkinan multiple yang ada pada rekaman data seismik. Autocorellation ini dilakukan untuk mencari hubungan terhadap trace sendiri (korelasi trace sendiri) yaitu dengan melakukan picking. Dekonvolusi adalah proses pengolahan data seismik untuk menghilangan pengaruh wavelet dari data seismik. Proses yang dilakukan dalam dekonvolusi adalah mengkompres wavelet seismik agar wavelet sesmik yang terekam menjadi tajam dan tinggi kembali untuk meningkatkan resolusi vertikal. Dekonvolusi juga dilakukan untuk mengurangi efek multiple periode pendek yang mengganggu data seismik. Processing Processing terdiri dari : Velocity analysis adalah proses pengolahan data seismik untuk memperoleh kecepatan gelombang seismik yang tepat. Pada proses pengolahan data seismik harga kecepatan digunakan sebagai input proses pencitraan penampang bawah permukaan bumi. Migrasi adalah proses pengolahan data seismik yang bertujuan untuk memindahkan refleksi miring ke posisi yang sebenarnya pada penampang. Migrasi juga dapat dikatakan sebagai suatu proses yang dapat meningkatkan resolusi spasial panampang seismik. Selain itu migrasi juga dapat menghilangkan efek difraksi yang masih tersisa. Migrasi memerlukan informasi kecepatan yang berasal dari velocity analysis. Stacking adalah proses pengolahan data seismik yang bertujuan untuk menjumlahkan trace seismik dari rekaman berbeda namun memiliki satu kesamaan dalam hal ini yang dimaksud adalah

5 penjumlahan trace yang memiliki CDP yang sama. Transformasi Radon Metode radon merupakan metode untuk mereduksi multiple dalam data seismic sekaligus tahap akhir dari proses pengolahan data pada penelitan ini. Prinsip yang digunakan dalam metode ini adalah merubah domain data seismik menggunakan pendekatan moveout parabola. Dengan menggunakan pendekatan moveout parabola, domain waktu-jarak (t-x) dirubah menjadi domain tau-p (intercept time-parameter sinar). Hal ini dilakukan karena pada domain tau-p suatu multipel akan mudah dibedakan terhadap data primernya. HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Pre-Processing Proses pengolahan data seismik pada tahap preprocessing berawal dari proses demultiplexing dimana pada proses ini terjadi penggabungan data yang disebut dengan raw data. Pada raw data ini masih terdapat noise yang tampak pada rekaman data seismik. Proses selanjutnya pada tahap pre-processing adalah geometri, dimana pada proses ini terjadi pendefinisian letak shot point dan receiver point sesuai dengan letak pada saat akuisisi data. Proses selanjutnya pada tahap preprocessing adalah editing, dimana pada proses ini noise yang ada pada raw data akan dihilangkan dengan autocorrelation agar dapat mengkoreksi kemungkinan multiple yang ada yaitu dengan cara picking. Kemudian proses terakhir pada tahap preprocessing adalah dekonvolusi, dimana pada tahap ini bertujuan untuk menghilangkan pengaruh wavelet dari data seismik, mengkompres wavelet seismik agar wavelet sesmik yang terekam menjadi tajam dan tinggi kembali untuk meningkatkan resolusi vertikal. Dekonvolusi juga dilakukan untuk mengurangi efek multiple periode pendek yang dapat mengganggu data seismik. Analisis Processing Proses pengolahan data seismik pada tahap processing berawal dari proses velocity analysis yang menggunakan nilai koherensi yang telah dikontur atau disebut dengan semblance, kemudian dilanjutkan dengan melakukan koreksi NMO. Input yang digunakan pada koreksi NMO adalah Transformasi Radon. Sedangkan output hasil dari koreksi NMO akan digunakan pada proses selanjutnya yaitu stacking dan migrasi. Pada tahap processing ini akan dianalisis penampang seismik pada proses migrasi dan stacking sebelum diterapkan metode Transformasi Radon. (a) (b) Gambar 2 Hasil sebelum Transformasi Radon (a) Migrasi (b)stacking

6 Solina Evant, dkk, Aplikasi Metode Transformasi Radon (a) (b) Gambar 3 Hasil sesudah Transformasi Radon (a) Migrasi (b)stacking Analisis Metode Transformasi Radon Metode Transformasi Radon adalah salah satu metode dalam pengolahan data seismik untuk proses pelemahan atau atenuasi noise multiple. Analisis Transformasi radon pada tahap preprocessing diambil dari proses dekonvolusi, dan juga diambil dari hasil processing pada tahap picking velocity analysis. Metode ini digunakan dalam domain tau-p, hal ini dikarenakan suatu multiple akan mudah dibedakan terhadap data primary. Dilihat dari gambar 3 dapat dikatakan bahwa dengan menggunakan metode Transformasi Radon, noise teratenuasi dengan baik. Dapat diamati secara garis besar, noise cenderung samar dan warna yang dihasilkan setelah dilakukan metode Transformasi Radon tidak lagi setebal warna sebelum dilakukan metode Transformasi Radon. Akan tetapi terdapat kelemahan pada penggunaan metode Transformasi Radon untuk pengolahan data seismik yaitu, sinyal yang ada pada penampang sebagian hilang, tidak utuh lagi seperti sebelum diterapkan metode ini. Hal ini disebabkan karena pada dasarnya metode Transformasi Radon memproses sinyal dengan moving out sinyal yang sekiranya tidak diinginkan. Oleh sebab itu maka akan ada sinyal yang hilang di setiap gelombang yang terekam. Pada gambar 3 hasil penampang menggunakan metode Transformasi Radon dapat terlihat adanya sinyal yang terpotong dan warna sinyal yang memudar. Hal ini mengindikasikan bahwa pada penerapan metode Transformasi Radon secara keseluruhan membuat sinyal melemah, meskipun noise dapat teratenuasi dengan baik, akan tetapi sinyal refleksi yang melemah juga dapat mempengaruhi interpretasi struktur geologi dan juga kandungan alam yang ada pada penampang tersebut Analisis efek migrasi dan stacking Proses stacking sangat membantu dalam melakukan intrepetasi agar tidak terjadi miss intrepetasi. Pada proses stacking ini dapat dilihat terdapat pola yang pada awalnya (sebelum stacking), terlihat jelas sebagai reflektor yang jelas (pada gambar 4 dan gambar 5 dilingkari warna orange), namun setelah dilakukan proses stacking reflector yang jelas tersebut hilang. Hal ini berarti bahwa, reflector yang terlihat jelas sebelum proses stacking tersebut merupakan refektor semu. Jika tidak dilakukan proses stacking, maka intrepret akan menentukan pola jelas tersebut sebagai sebuah reflector, padahal hal tersebut tidaklah demikian. Namun setelah dilakukan stacking maka reflector semu tersebut dapat direduksi, sehingga tidak menyebabkan miss-interpret. Analisis sekuen stratigrafi Gambar 6 menunjukkan bahwa pada lintasan PMSL-42 ditentukan 3 (tiga) sekuen utama yaitu Sekuen-A ; Sekuen B ;

7 dan Sekuen C. Terbentuknya 3 sekuen ini dikarenakan proses sedimentasi berada pada tiga waktu yang berbeda dan jenis sedimen yang berbeda. Sekuen A merupakan lapisan batuan utama, dimana jenis batuan yang berada pada lapisan teratas sekuen-a dinterpretasikan adalah gugusan dan jajaran coral/carbonat. Dalam fase ini kemungkinan besar lintasan PMSL-42 merupakan sebuah laut. Pada fase berikutnya, terjadi proses sedimentasi, secara terus menerus sehingga terbentuklah sekuen B. kecepatan sedimentasi pada fase ini dapat dinilai cepat, karena sekuen B memiliki ketebalan lapisan yang sangat besar. Sekuen C terbentuk oleh jenis sedimen yang berbeda dengan jenis sedimen pada sekuen-b. Hal ini ditunjukkan dengan adanya pola kemenerusan reflector yang memisahkan dengan jelas sekuen B dengan sekuen diatasnya (sekuen C). Gambar 4 Penampang setelah dilakukan migrasi, dan sebelum dilakukan stacking Gambar 5 Penampang setelah dilakukan migrasi, dan setelah dilakukan stackin

8 Solina Evant, dkk, Aplikasi Metode Transformasi Radon Gambar 6 Penampang stratigrafi lintasan PMSL 42 Intrepretasi Geologi Penampang Pada Gambar 4.8 direpresentasikan bahwa sekuen paling dalam merupakan gugusan carbonat. Hal ini terlihat dari pola reflector yang bergumpal-gumpal. Lapisan diatas karbonat merupakn lapisan pasir lembut yang sudah terpadatkan (clay). Pada bagian kanan atas penampang terlihat bentukan antiklin pada kedalaman 1400 ms. Dan pada bagian kiri atas penampang terlihat banyak patahan minor. Banyaknya gugusan gunung api dan sesar besar di area Papua, memang akan mengakibatkan banyaknya gugusan sesar-sesar minor. Tanda panah berwarna menunjukkan adanya gas chimney. Namun gas chimney ini tidak sampai keluar ke permukaan, dimungkinkan karena adanya adanya lapisan shealing (pelindung). Gas chimney yang bergerak panjang dan jauh dari kedalaman 4000 ms sampai dengan sekitar kedalaman 1000 ms k akibat adanya sesar atau rekahan, sehingga gas dapat bergerak sampai dengan keatas melalui celah sesar yang terbentuk tersebut. Pada lintasan PMSL 42 yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat hasil pemetaan keberadaan sesar. Kemungkinan sesar ini terjadi akibat dari adanya pergeseran sesar dari arah Sorong. Hal ini ditandai dengan adanya positive flower structure di area timur pada penampang seismik. Gambar 7 Interpretasi Penampang

9 KESIMPULAN Metode Transformasi Radon kurang efektif apabila digunakan untuk mengatenuasi noise pada data seismic yang memiliki offset pendek. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan velocity yang kecil antara primary dan multiple sehingga keduanya cukup sulit dibedakan pada saat muting. Kelebihan pada penelitian dengan menggunakan metode Transformasi Radon data seismic PMSL lintasan 42 ini menghasilkan data yang lebih baik. Noise dapat diatenuasikan dengan menggunakan metode Transformasi Radon. Terlihat dari penampang, multiple berkurang dan reflektor menjadi semakin jelas. Kekurangan pada penelitian dengan menggunakan metode Transformasi Radon noise data seismik PMSL lintasan 42 yaitu sinyal pada reflektor menjadi lemah. Hasil penampang dari lintasan 42 ini dapat memetakan keberadaan sesar Sorong. REFERENSI [1] Abdullah, Agus (2011). Ensiklopedi Seismik. [Online]. Tersedia : gspot.com [3 Januari 2015]. [2] Bard, P-Y. (1998). Local Effect on Strong Ground Motion :Physical Basis And Estimation Methods in View of Microzoning Studies. Laboratoire Central des Posts-et- Chausseeset Observatoire de Greboble, LGIT/IRIGM, France. [3] Castellaro, P. et al. (2008). V S30 : Proxy for Seismic Amplification?.Seismol Res Letters. 79, (4), [4] Kramer, S.L. (1996). Geothechnical Earthquake Engineering. Loncon: Prentice-Hall Inc. [5] Noor, D. (2006). Geologi Lingkungan. Jakarta: Graha Ilmu. [6] Prawirodikromo, W. (2012). Seismologi Teknik dan Rekayasa Kegempaan. Yogyakarta: Pustaka Belajar. [7] Philip, K., Brooks, M., and Hill, Ian. (2002). An Introduction to Geophysical Exploration (Third ed). Oxford: Blackwell Science. [8] Priyono, A.(2006). Metoda Seismik. Bandung: Program Studi Geofisika Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral Institut Teknologi Bandung. [9] Ramlan, Taufik. (2002). Diktat Kuliah Gelombang dan Optik. Bandung : JICA [10] Russel, B, and H. Dan. (1990). Noise Elimination and The Radon Transform Part 1: The Leading Edge. [11] Saputra, Deni. (2006). Atenuasi Multipel Pada Data Seismik Laut dengan Menggunakan Metoda Predictive Deconvolution dan Radon Velocity Filter. Skripsi Sarjana pada program studi Teknik Geofisika Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral Institut Teknologi Bandung; tidak diterbitkan. [12] Telford, W. et al. (1976). Applied Geophysics. New York: Cambridge University Press. [13] Yilmaz, Oz. (2001). Seismic Data Analysis (vol. 2). Houston: Society exploration Geophysicist