Structure Modelling of Subsurface by using Kirchhoff Migration Method and Finite Difference Anisotropy Method

Transkripsi

1 ISSN: Indonesian Journal of Applied Physics 016 Vol. 6 No. 0 Halaman 79 Okober 016 Srucure Modelling of Subsurface by using Kirchhoff Migraion Mehod and Finie Difference Anisoropy Mehod Husni Cahyadi Kurniawan 1 Adi Susilo 1 dan Teguh Suroso 1 Jurusan Fisika Fakulas MIPA Uniersias Brawiijaya Malang Senior Geophysics Peramina UTC 1 hunie.kurniawan@gmail.com DOI: hp://d.doi.org/ /ijap.6i0.14 ABSTRACT The image of subsurface wih a migraion mehod keeps on deeloping o ge an image resul which he closes in real condiion. The condiions in subsurface are ery comple and ariables i couses he process of wae propagaion which can no be judged as he same in eery layers. So i is needed an anisoropy pharameer analysi η in seismic daa migraion process. The research will compare wo kinds of migraions hose are Kirchhoff migraion and finie difference anisoropy. I is done because no all daas are processed by anisoropy een wih isoropi i will ge good resul. The resul of kirchoff migraion has no so good qualiy low resoluion on he firs layer reflecor.bu on he second and hird layer reflecor hae good resul high resoluion. I esimae ha in he firs layer reflecor here is anisropi influence because he raio effec beween far offse and he deph is high. The analysis resul ge η ansoropi pharameer resul as 0.5 and pu ino migraion process. On he second migraion process is finie difference anisoropy appears on he firs layer reflecor and shows high resoluion and suiable wih he real layer model. ABSTRAK Keywords: Anisropi parameer Kirchhoff migraion finie difference anisropy; Penciraan bawah permukaan dengan meode migrasi erus dikembangkan unuk memperoleh hasil cira yang paling mendekai kondisi sebenarnya. Kondisi bawah permukaan bumi yang sanga komplek dan berariasi menyebabkan proses penjalaran gelombang idak dapa dianggap sama di seiap lapisan sehingga perlu analisis parameer anisoropi η dalam proses migrasi daa seismik. Peneliian ini akan membandingkan dua migrasi yaiu migrasi Kirchhoff dan migrasi anisoropi beda hingga. Hal ini dilakukan karena idak semua daa perlu diproses dengan anisoropi bahkan dengan isoropi pun hasilnya sudah menunjukkan bagus. Hasil pengolahan dengan migrasi Kirchhoff memiliki kualias kurang bagus resolusi rendah pada reflekor lapisan perama sedangkan unuk reflekor lapisan kedua dan keiga hasilnya bagus resolusi inggi. Diduga pada reflekor lapisan perama ada pengaruh nilai anisropi karena efek rasio anara far offse dan kedalam sanga inggi. Hasil analisis didapakan nilai parameer anisoropi ea sebesar 05 yang kemudian dimasukkan pada proses migrasi. Pada proses migrasi yang kedua yaiu dengan migrasi anisoropi beda hingga ampak pada reflekor lapisan perama hasilnya menunjukkan resolusi inggi dan sesuai dengan model perlapisan sebenarnya. Kaa Kunci: Parameer anisoropi migrasi Kirchhoff migrasi anisoropi beda hingga PENDAHULUAN Meode seismik sampai hari ini merupakan meode yang paling dominan dipakai dalam eksplorasi hidrokarbon. Kelebihan meode ini dibandingkan dengan meode lainnya yaiu

2 Srucure Modelling of memiliki akurasi dan resolusi yang inggi sera penerasi ke dalam bumi besar sehingga memberikan gambaran bawah permukaan bumi yang lebih erperinci. Meode seismik yang sering digunakan dalam dunia eksplorasi adalah meode seismik refleksi hal ini karena kemampuan dari gelombang seismik refleksi bisa mencapai ribuan meer. Kemampuannya dalam mendeeksi lapisan bawah permukaan yang begiu dalam sanga dibuuhkan dalam dunia eksplorasi. Meode seismik refleksi memiliki kemampuan unuk menembus lapisan bumi sampai ribuan meer Oleh sebab iu processing daa seismik disini sanga berperan pening unuk menghasilkan cira yang memiliki S/N raio perbandingan sinyal dengan noise inggi dan resolusi yang sanga inggi. Processing daa seismik memiliki beberapa ahapan dari begiu banyak ahapan yang harus dilakukan maka ada salah sau ahapan yang pening yakni ahapan migrasi seismik. Migrasi daa seismik adalah suau proses unuk memeakan suau penampang dengan cara eeneen seismik dikembalikan posisinya pada empa dan waku yang sesuai. Tujuan migrasi seismik unuk meningkakan resolusi laeral dengan menghilangkan efek difraksi pada iikiik diskoninuias/ paahan [7]. Migrasi dalam peneliian ini dilakukan unuk mengembalikan reflekor ke posisi semula sehingga diharapkan hasil dari migrasi ini sesuai dengan kondisi bawah permukaan yang sebenarnya sehingga memberikan gambaran bawah permukaan yang sesuai dengan kondisi aslinya. Proses migrasi seismik umumnya dilakukan dengan meode migrasi isoropi namun unuk daa yang memiliki nilai parameer anisoropi menunjukkan anomali pada far offse. Anomali ini bisa erjadi keika selisih anara kedalaman d dengan far offse erlalu besar. Proses migrasi anisropi ini memang sanga jarang di lakukan dalam perusahaan karena dalam ekplorasi sanga jarang sekali erjadi perbedaan erlalu besar anara kedalaman dan far offse. Migrasi seismik memiliki banyak meode dalam peniliian ini melakukan dua meode yaiu migrasi Kirchhoff dan anisropi beda hingga. Migrasi Kirchhoff sendiri di gunakan unuk mengeahui hasil penciraan anpa memasukkan parameer anisropi sedangkan unuk meode anisropi beda hingga memasukkan nilai parameer anisropi. Meode anisropi beda hingga di pilih karena memiliki menghasilkan noise migrasi yang kecil efekif unuk daerah dengan rasio s/n signal o noise raio rendah [5]. Kedua meode ini digunakan unuk mengeahui perbandingan hasil penciraannya METODE Peneliian kali ini menggunakan model daa sineik unuk memudahkan menganilisis efek ansiropi dan hasil migrasi. Daa sineik ini memiliki akuisisi daa sempurna dan sediki noise sehingga nani fokus pada migrasi anpa melakukan proses filer. Peneliian ini melakukan dua kali proses mirgrasi yakni Kirchhoff dan anisoropi beda hingga. Migrasi Kirchhoff Migrasi Kirchhoff pada dasarnya merupakan prosedur penjumlahan difraksi. Pada empaempa ero offse kura difraksi berbenuk hiperbolik adapun rael ime yang digunakan o 1 mig

3 Srucure Modelling of...81 Berdasarkan persamaan di aas adalah selang waku unuk jarak s adalah selang waku pada ero offse s adalah jarak race aau jarak anara sumber ledakan dan geophone m adalah kecepaan gelombang unuk migrasi m/s. mig o Gambar 1. Skema penjumlahan energi di puncak kura difraksi [1]. Migrasi Kirchhoff menjumlahkan keseluruhan iik daa di sepanjang kura difraksi Pre Sack dan memindah hasilnya ke puncak di ero-offse Gambar 1. Pada migrasi dalam kawasan waku kecepaan migrasi dan persamaan dipakai unuk menghiung permukaan difraksi sedangkan pada migrasi dalam kawasan kedalaman penjalaran gelombang sebenarnya dari ray racing dari seiap sumber ke iap receier yang digunakan unuk menenukan permukaan difraksi. 0 s r s r mig mig 0 Dengan Vrms adalah kecepaan rms s adalah posisi sumber dan Xr adalah posisi receier [7].Adapun alur proses migrasi kirchhoff sebagai beriku. Gambar. Alur migrasi Kirchhoff.

4 Srucure Modelling of... 8 Dari gambar bisa dijelaskan proses migrasi kirchoff yang uama adalah proses menginpukan dari elociy for migraion dan CMP gaher for migraion. Daa awal yang diahasilkan berupa sho gaher. Sho gaher ini masih memerlukan proses lagi unuk mendapakan hasil migrasi yang di inginkan. Perama sho gaher akan diubah menjadi CMP gaher dimana CMP gaher ini merupakan gabungan dari beberapa race aau sho gaher. CMP gaher yang dihasilkan kemudian di analisis kecepaannya dengan menggunakan NMO dan Semblance. Dalam sofware yang kami gunakan proses NMO dilakukan dengan menenukan kecepaan yang sesuai unuk perlapisan apabila kecepaan sudah sesuai maka lapisan akan lurus. Hasil dari analisis ini merupakan kecepaan raa-raa mig yang naninya akan di inpukan kedalam proses migrasi. Sebelum di inpukan erlebih dahulu dirubah ke dalam 3D grid difine. Seelah di migrasi maka akan dilakukan sack unuk menggabungkan perlapisan sehingga sesuai dengan model sineik. Hasil ahir naninya akan dibandingkan dengan proses migrasi anisoropi beda hingga. Migrasi Anisropi Beda Hingga Pada migrasi jenis ini digunakan pendekaan deerminisic. Prosedur migrasinya dimodelkan oleh persamaan gelombang. Persamaan ersebu kemudian didekai oleh persamaan yang lebih sederhana dan seelah iu penyelesaiannya didekai oleh algorima beda hingga finie difference [].Keunungan dari meode ini ialah kenampakan yang baik bila daa seismik mempunyai S/N yang rendah. Cara mendapakan perekaman gelombang seismik yang elah dimigrasi esebu dapa dilakukan dengan menggunakan downward coninuaion. Persamaan gelombang skalar unuk dua dimensi sebagai beriku. 1 Rekaman daa seismik menunjukan respon gelombang seismik di permukaan yang diuliskan U0 dalam penjalarannya di bawah permukaan maka akan ercaa dan diransformasikan menjadi U0. Gelombang seismik dikoninuasikan kebawah secara berahap sampai pada reflekor. Jika kia menganggap adalah waku empuh seengah dari waku empuh dua arah maka gelombang bidang meramba yang dibenuk oleh sudu dinyaakan oleh persamaan Aep j / sin / cos 4 Dianggap θ sanga kecil maka sinθ θ dan cosθ 1 1/ θ sehingga persamaan menjadi dan Aep j 5 3 ; 6 ; 7

5 Srucure Modelling of Disubiusikan ke persamaan gelombang 9 memberikan persamaan baru 0 10 Persamaan gelombang yang meramba mendekai erikal erhadap sanga kecil sehingga bisa diabaikan. Hal ini disebu dengan pendekaan 15º Persamaan benuk ini mempunyai keerbaasan dimana idak mampu digunakan unuk melakukan migrasi erhadap kemiringan reflekor yang cukup ajam. Unuk menyelesaikan persamaan 11 digunakan finie difference dimana disusun dalam benuk array 3 dimensi dengan selang ineral adalah sehingga persamaanya dapa diuliskan solusi sebagai beriku V V V 14

6 Srucure Modelling of Adapun alur proses migrasi kirchhoff sebagai beriku. HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 3. Alur migrasi anisropi beda hingga. Daa peneliian ini menggunakan daa sineik yang digunakan adalah daa dengan srukur lurus ini dimaksudkan agar efek anisoropi pada daa dapa erliha dengan jelas. Gambar 4. Colour Online Model bawah permukaan Gambar 4 menunjukkan model srukur erdiri dari 4 lapisan yang masing-masing lapisan memiliki jenis bauan dan kecepaan yang berbeda. lapisan perama dengan kedalaman m adalah jenis bauan anhydrie min dengan kecepaan 1500 m/s lapisan kedua dengan kedalaman m adalah jenis bauan clay ar dengan kecepaan 1800 m/s lapisan keiga dengan kedalaman m adalah jenis bauan aleurolie ar dengan kecepaan 400 m/s sedangkan lapisan keempa aau erakhir dengan kedalaman madalah lapisan bauan argillie ar dengan kecepaan 3000 m/s. Semakin kebawah nilai kecepaannya semakin besar hal ini agar sesuai dengan keadaan geologi sebenarnya.

7 Srucure Modelling of...85 Dari proses penembakan di sofware Tesseral didapakan shopoin gaher. Kemudian dari shopoin gaher dilakukan pengolahan menjadi CMP gaher. CMP gaher adalah gabungan dari race yang memiliki iik engah yang sama. Gambar 5 dalam peneliian menghasilkan 100 gaher yakni sesuai dengan julah penembakan yang dilakukan. CMP gaher ini yang naninya akan di pakai unuk proses berikunya. Gambar 5. Cmp Gaher Analisis parameer anisropi pada CMP gaher melibakan proses moeou nonhyperbolic dengan memasukkan nilai η erenu konsan sampai ujung yang melengkung pada lapisan perama menjadi lurus. a b c Gambar 6. Colour Online Analisis moeou nonhiperbolyc a Nilai η 0075 b Nilai η 05 c Nilai η 04

8 Srucure Modelling of Gambar 6 merupakan analisis CMP gaher unuk mendapakan nilai η. Analis η hanya dilakukan pada lapisan yang mengalami efek anisropi yaiu lapisan perama koak merah. Lapisan perama mengalami efek anisoropi dikarenakan besarnya kedalaman lapisan 1 hanya 500m jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan besarnya far offse pada nilai 0075 Gambar 6akondisi ujung-ujung reflekor lapisan perama masih melengkung keaas. Sedangkan pada nilai η 04 Gambar 6c reflekor menjadi melengkung kebawah ini menunjukkan bahwa nilai η erlalu besar. Nilai η yang paling efekif dan erbaik unuk digunakan adalah 05 Gambar 6b karena pada nilai η ersebu kondisi ujung-ujung reflekor menjadi lurus aau kembali pada ero offse. Adapun hasil proses migrasi Kirchhoff anpa memasukkan nilai anisoropi η menghasilkan model seperi gambar 7. Gambar 7. Colour Online Sack Migrasi Kirchhoff Gambar 7 menunjukkan lapisan perama Koak merah beresolusi rendah sera idak menunjukkan perlapisan sesuai model sineik. Sedangkan unuk reflekor lapisan kedua Koak biru dan keiga Koak kuning hasil migrasi Kirchhoff sudah bagus dan erliha perlapisannya. Hal inilah yang menjadi alasan perlunya dilakukan proses migrasi dengan meode anisropi beda hingga dengan memasukkan nilai η yang adi sudah di analisis nilai η dimasukkan dalam benuk elociy anisoropi dengan nilai η 05. Gambar 7. Colour Online Sack Migrasi anisoropi beda hingga

9 Srucure Modelling of...87 Berdasarkan gambar 5.10 menunjukkan bahwa hasil migrasi anisropi beda hingga pada lapisan perama yang mengandung efek anisropi erliha bagus mengalami peningkaan resolusi. Hal ini berbeda dengan hasil migrasi Kirchhoff sebelumnya yakni lapisan perama beresolusi rendah dan idak erliha benuk perlapisannya. KESIMPULAN Dalam peneliian ini dapa disimpulkan beberapa hal sebagai beriku. Reflekor lapisan perama dengan kedalaman 500 m memiliki nilai anisropi sebesar 5 % 05 hal ini erjadi karena rasio perbedaan anara kedalaman d dengan farr offse lebih dari 3. Migrasi Kirchhoff menghasilkan cira yang beresolusi rendah unuk reflekor lapisan perama yang mengandung anisropi 5 % akan eapi unuk lapisan reflekor kedua dan keiga hasilnya sudah bagus beresolusi inggi sesuai dengan model perlapisan sebenarnya. Hasil cira migrasi anisropi beda hingga Finie difference anisoropi unuk reflekor lapisan perama yang mengandung nilai anisropi sebesar 5% η = 05 beresolusi inggi dimana leak dan benuk lapisan perama sesuai dengan model perlapisan sebenarnya sedangkan unuk refekor lapisan kedua dan keiga hasilnya idak dilakukan proses anisropi beda hingga karena sudah dianggap baik dengan migrasi Kirchhoff. UCAPAN TERIMAKASIH Penulis mengucapkan erima kasih kepada pihak Peramina UTC dan Bapak Teguh Suroso yang elah berkenan memberikan kesempaan kepada penulis unuk melakukan peneliian. DAFTAR PUSTAKA 1 Agusiningsih Siska Penciraan Bawah Permukaan Dengan Menggunakan Presack Deph Migraion Anisoropi Pada Medium VTI. Jurnal Online UI: Jakara. Eaon Daid W. S. Finie difference raelime calculaion for anisoropic media gji.ofordjournals.org/ by gues on June Fomel S dan Grecka V 001. Nonhyperbolic reflecion moeou of P-wae: An oeriew and comparison of reasons Cener for wae phenomena. CWP-37 4 Nusanara Eka Hernowo Danusapuro dan Nasio Asmoro Hadi Aplikasi Migrasi Meode Beda Hingga Pada Pengolahan Daa Seismik Unuk Menggambarkan Penampang Bawah Permukaan Yang Sebenarnya. Jurnal Berkala Fisika Undip Vol.8 No. April 005 hal Thomsen L Weak elasic anisoropy GEOPHYSICS Yilma Odogan Seismic Daa Processing Inesigaion in geophysics IG. Hal Sociey of Eploraion Geophysics.