INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

Transkripsi

1 ANALISIS AVO UNTUK PEMETAAN PENYEBARAN LITOLOGI DAN MINYAK DI LAPANGAN TERRA TUGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Institut Teknologi Bandung Oleh : ERICK HALOMOAN P. SITORUS PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008

2 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR Analisis AVO untuk Pemetaan Penyebaran Litologi dan Minyak di Lapangan TERRA Disusun Oleh : ERICK HALOMOAN P. SITORUS Program Studi Teknik Geofisika Institut Teknologi Bandung Disetujui : Juni, 2008 Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping Dr. Ir. Sigit Sukmono, M.sc. NIP Afifudin Earth Scientist PT.CPI

3 ANALISIS AVO UNTUK PEMETAAN PENYEBARAN LITOLOGI DAN MINYAK DI LAPANGAN TERRA ABSTRAK Lapangan TERRA adalah salah satu lapangan yang beroperasi di bawah PT. Chevron Pacific Indonesia. Lapangan ini telah mengalami teknologi-teknologi baru dalam upaya peningkatan produksi minyaknya. Seiring dengan itu diperlukan metoda-metoda yang semakin mempertinggi nilai ekonomis lapangan ini. Formasi Bekasap (A, B, C sand) pada lapangan ini merupakan reservoar porous sand, yang nilai AI dan SI nya overlap antara porous sand dengan shale. Data Pre Stack Time Migration resolusi tinggi yang diakuisisi dan diproses pada tahun dapat diolah untuk mendapatkan model bawah permukaan yang lebih baik. Dengan melakukan inversi AVO dan analisis crossplot, parameter LMR dan Vp/Vs dapat memisahkan dengan baik antara oil sand, porous sand, tight sand dan shale/ nonreservoar. Tahapan pengolahan data seismik dimulai dengan super gather, kemudian merubah domain offset menjadi sudut (angle gather). Lalu atribut AVO untuk mendapatkan Rp-Rs Stack, yang selanjutnya diinversi menghasilkan volume AI dan SI. Kedua volume ini kemudian ditransformasi menjadi volume Lambda Rho, Mu Rho, Lambda per Mu, Vp/Vs dan Poisson s Ratio. Dengan validasi dari data sumur dan analisis petrofisika, hasil terbaik diperoleh dari parameter Lambda Rho, Vp/Vs dan Lambda per Mu untuk memetakan penyebaran litologi dan minyak dengan nilai Lambda Rho < 22 Gpa*gr/cc diinterpretasi sebagai porous sand, nilai Vp/Vs < 1.75 sebagai porous sand, dan nilai Lambda per Mu < 1 adalah oil sand. Reservoar pada daerah penelitian menyebar dengan trend berarah Barat Laut - Tenggara (Facies Channel) dan Barat Daya - Timur Laut (Facies Bar). i

4 AVO ANALYSIS FOR MAPPING DISTRIBUTION OF LITHOLOGY AND OIL IN TERRA FIELD ABSTRACT TERRA field is one of PT. Chevron Pacific Indonesia s operating area. This field has been obtained new technologies due to increase oil production. There fore improved methods are needed to make this field has more economic value. Bekasap Formation (A, B, C Sand) in this field are porous sand reservoar, which have overlapping AI (Acoustic Impedance) and SI (Shear Impedance) values between porous sand and shale. PSTM (Pre Stack Time Migration) High Resolution Data which has been acquired in , can be processed to get more accurate subsurface model. With running AVO inversion and crossplot analysis, LMR and Vp/Vs parameters can separate oilsand, porous sand, tight sand and shale. Stage of processing seismic data started with super gather, then was changed offset domain to angle domain (angle gather). After that running AVO Attribute to get Rp-Rs Stack, then inverting both Rp-Rs Stack to get volume of AI and SI. Both of this volume then being transformed to be Lambda Rho, Mu Rho, Lambda/Mu, Vp/Vs, and Poisson s Ratio volume. Comparing validation well data with petrophysics analysis, the best results are acquired from Lambda Rho, Vp/Vs and Lambda/Mu parameter for mapping the distribution of lithology and oil. Values of Lambda Rho < 22 Gpa*gr/cc is interpreted as porous sand, values of Vp/Vs < 1.75 is interpreted as porous sand and values of Lambda/Mu < 1 is interpreted as oil sand. Reservoir in area study are distributed with trend North West - South East (Channel Facies) and South West - North East (Bar Facies). ii

5 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, Jesus Christ My Savior, karena Kasih-Nya lah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Tugas Akhir ini juga tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak, untuk itu penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Papa dan Mama atas kasih sayangnya seumur hidup penulis. 2. Bang Ronald dan Kak Lady, my lovely bro and lovely sis. 3. Dr. Sigit Sukmono, selaku dosen pembimbing di kampus yang telah memberikan arahan dan saran. 4. Mas Afifudin selaku pembimbing perusahaan di PT.CPI. Terima Kasih banyak Mas atas kesempatan dan waktunya serta masukan-masukannya. 5. Dr. Darharta Dahrin selaku ketua Program Studi Teknik Geofisika ITB. 6. Dr. Agus Laesanpura selaku dosen wali penulis. 7. Pak Asral Sani, Pak Elwin Nasution dan Ibu Indrahani Asyikin (HR Department) yang memberikan kesempatan untuk Tugas Akhir di PT.CPI. 8. Seluruh dosen Teknik Geofisika dan Teknik Geologi ITB atas kuliah dan ilmunya yang bermanfaat. 9. Mas Haris, Pak Herri, Mas Subambang, Pak Ibnu, Mas Rizak, Mr.Sarper, Mr. Bill Mallett, Mas Rian, Mba Hanny, dan Pak Yuli atas bantuan, diskusi serta ilmunya. Terima Kasih untuk seluruh RMT Kopet dan Minas PT.CPI. 10. Karyawan, staff Tata Usaha, Perpustakaan Prodi Teknik Geofisika, Mba Lili, Mba Ning, Mang Udin, Kang Agus, Pak Ahmad, Pak Heri, dan lainnya. 11. Terra-Terra Inversi atas ilmu, diskusi dan ajarannya (Saor, Muty, Om Depri, Novry, Oky, Dado, Vandog, Yanda). 12. Teman-teman TERRA 2003 : Zacky, Gede, Yosep, Vandog, Cabul, Dado, Ibin, Danlapet, Bang Bross, Rio, Soncol, Manu, Kresna, Oki, Gundog, Boble, Topantat, Edogyson, Zainjing, Sudogda, Saitama (Yanda, Ratih, Yulgin) serta Hafidl. Rasanya beruntung punya angkatan macam kalian. Pertahankan semangat kita kawan!!! Awas perut membuncit pertanda reunian... hehe Teman-teman TERRA semua angkatan. Ingat kita tidak akan pernah menjadi TERRA kalau kita tidak membumi terlebih dahulu... iii

6 14. HIMA TG TERRA ITB, Terra adalah semangat dan jiwa yang menyala di kala gelap.. yang telah menjadi wadah beraktivitas, berkarya, berbagi kesenangan dan kesedihan. Banyak kenangan dan pengalaman yang berharga dari sini untuk dijadikan pembelajaran hidup. Thanx TERRA.. TERRA 3x!!! 15. Gerobakers : Roy, Lito, Lae Jugs, Olop, Korrat, Ramcek, Appara Dinasti Sitorus (Franky, Nando, Edy), Noel, Irwin, Indro, Hengky, Wika, Pay, dll. 16. Teman-teman Majalah Ganesha-KSSEP Sunken : Agus, Bob, Sukma, Fatah, Alven, Joggie, Hana, Gita, Maman, Fajar, dll. Tak ada perjuangan yang sia Warung Pap s yang telah menyediakan tempat nongkrong dan makan serta ngutang.. hehe..juga buat tempat makan di belakang ITB dan di gelap nyawang yang juga menjadi tempat makan sehari-hari penulis ketika kuliah. 18. Pak Memet dan bibi, serta penghuni kost (yondo, kido, tigor, heru, nabil, nanda, andre, bangkit, ramon, firman, angga, dll) di Tubagus Ismail 6/33 dan Tubagus II/2 yang telah menjadi tempat tinggal penulis selama di Bandung 19. Seluruh komponen PT. Chevron Pacific Indonesia Camp Minas, mulai dari Taxi, IOT, ICT, Transport, Commisary, MessHall, Laundry Service, Security (yang menemani malam penulis di kantor) dan semuanya yang telah mendukung penulis menyelesaikan Tugas Akhir. 20. Last but not least, Sheila Anastasia JCAH atas semangat, doa & dukungannya 21. Seluruh pihak yang membantu penulis dan tidak dapat disebutkan satu per satu, terima kasih semuanya. Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karenanya penulis mengharapkan kritik dan saran demi perbaikan di masa yang akan datang ( erickblackmore85@yahoo.com). Akhir kata penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat untuk kemajuan ilmu pengetahuan dan untuk siapapun yang mengkajinya. Terima kasih. Bandung, Juni 2008 Erick Halomoan P. Sitorus iv

7 DAFTAR ISI Abstrak Abstract Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel i ii iii v viii xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian 1.3 Batasan Masalah 1.4 Metodologi Penelitian 1.5 Lokasi dan Waktu Penelitian 1.6 Sistematika Pembahasan BAB II GEOLOGI REGIONAL 2.1 Geologi Regional Daerah 2.2 Stratigrafi Regional 2.3 Tektonostratigrafi Cekungan Sumatera Tengah 2.4 Geologi Lapangan TERRA Struktur Geologi Lapangan TERRA Stratigrafi Lapangan TERRA Facies dan Lingkungan Pengendapan BAB III TEORI DASAR 3.1 Seismologi Refleksi Konsep Seismik Refleksi Trace Seismik 3.2 Well Logging v

8 3.3 Sifat Fisika Batuan Kecepatan gelombang P dan S Rigiditas dan inkompresibilitas 3.4 Amplitude Variation with Offset 3.5 Inversi Seismik BAB IV DATA DAN PENGOLAHAN DATA 4.1 Data Data Seismik Data Sumur Data Analisis Petrofisika 4.2 Pengolahan Data Perangkat Lunak Pengolahan Data Sumur Pemilahan Data Sumur Pemeriksaan dan editing Log Koreksi Log Sonic Pembuatan Log Turunan Analisis Crossplot Resolusi Vertikal Seismik Pengolahan Data Seismik Loading Data Super Gather Angle Gather AVO Picking Analisis Atribut AVO Pembuatan Rp-Rs Stack Analisis Spektrum Amplitudo Well Seismik Tie Interpretasi Horison 4.3 Inversi Seismik Model Inisial vi

9 4.3.2 Analisis Inversi Inversi AI Inversi SI 4.4 Transformasi LMR BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI 5.1 Analisis Litologi 5.2 Analisis Petrofisika Parameter AVO 5.3 Analisis Fluida Reservoar 5.4 Analisis Pre-Inversion Atribut AVO Analisis Well Seismik Tie Analisis Metoda Inversi 5.5 Analisis Hasil Inversi BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 109 DAFTAR PUSTAKA 111 vii

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Diagram Alir Penelitian Gambar 1.2 Lokasi Lapangan TERRA Gambar 2.1 Kolom Stratigrafi Cekungan Sumatra Tengah ( Eubank dan Makki, 1981) Gambar 2.2 Kerangka struktur geologi fasa F2 dan F3 yang menunjukkan struktur Cekungan Sumatra Tengah ( Heidrik & Turlington, 1997) Gambar 2.3 Peta Struktur waktu Top Bekasap-A lapangan TERRA dengan kotak merah merupakan daerah penelitian, warna semakin gelap menunjukkan semakin dangkal (closure) Gambar 2.4 Peta struktur waktu Top Bekasap A hasil interpretasi penulis dengan sumur-sumur berwarna hitam Gambar 2.5 Peta struktur waktu Top Bekasap A hasil interpretasi penulis dengan sumur-sumur berwarna hitam Gambar 3.1 Konvolusi antara reflektivitas dengan wavelet mengurangi resolusi (Hampson & Rusell, 2008) Gambar 3.2 Skema deformasi batuan terhadap gelombang kompresi (P-Wave) dan gelombang shear (S-Wave), (Goodway, 2001) Gambar 3.3 Skema diagram perambatan kecepatan gelombang seismik (Ensley, 1984, opcite Hampson & Russel, 2008) Gambar 3.4 Mudrock Line. Hubungan antara Vp dan Vs Gambar 3.5 Ilustrasi material yang memiliki harga rigiditas dan inkompresibilitas yang berbeda (PanCanadian Petroleum, 2005) Gambar 3.6 Partisi energi gelombang seismik pada bidang reflektor (Hampson & Russell, 2008) Gambar 3.7 Pembagian kategori metoda inversi seismik Gambar 4.1 Basemap sumur yang digunakan dalam penelitian, sumur hitam bulat adalah sumur produksi, sedangkan putih bulat bergaris adalah sumur injektor Gambar 4.2 Crossplot AI dengan Gamma Ray (GR) pada ketujuh sumur (ES viii

11 124, ES-185, ES-188, ES-191, ES-203, ES-73 dan ES-76) Gambar 4.3 Crossplot antara SI dengan Gamma Ray pada 5 sumur (ES-124, ES-185, ES-188, ES-191 dan ES-203) Gambar 4.4 Crossplot Gamma Ray vs Density pada ketujuh sumur dengan skala warna porositas Gambar 4.5 Crossplot Lambda Rho vs Gamma Ray pada kelima sumur dengan skala warna porositas Gambar 4.6 Crossplot Mu Rho vs Gamma Ray pada kelima sumur dengan skala warna densitas Gambar 4.7 Crossplot Lambda per Mu dengan Gamma Ray pada kelima sumur dengan skala warna Saturasi Air Gambar 4.8 Crossplot SI dengan Vp/Vs pada kelima sumur Gambar 4.9 Zona oil sand (merah) ditentukan dengan crossplot Lambda per Mu vs Water Saturation (Sw) pada 5 sumur Gambar 4.10 Crossplot Lambda per Mu dengan resistivity pada 5 sumur Gambar 4.11 Hasil Analisis Petrofisika dari PT.CPI pada sumur ES-76, ES-73, dan ES-124 (kiri ke kanan) dengan kotak hitam menunjukkan zona minyak dengan cutoff Sw < 0.85 (warna biru muda) adalah oil pay Gambar 4.12 Hasil Analisis Petrofisika dari PT.CPI pada sumur ES-185, ES- 188, dan ES-203 (kiri ke kanan) dengan kotak hitam menunjukkan zona minyak dengan cutoff Sw < 0.85 (warna biru muda) adalah oil pay Gambar 4.13 Hasil Analisis Petrofisika dari PT.CPI pada sumur ES-191 menunjukkan zona minyak dengan cutoff Sw < 0.85 (warna hijau) adalah oil pay Gambar 4.14 Data seismic CDP gathers yang telah difilter sebelumnya pada crossline Gambar 4.15 Data seismic CDP gather yang telah dilakukan supergather pada crossline Gambar 4.16 Penampang seismik angle gather pada crossline Gambar 4.17 Penampang angle gather pada krossline 504 dengan log sonic P ix

12 berwarna ungu pada sumur ES-188 Gambar 4.18 Crossplot atribut AVO Intercept vs Gradient menunjukkan anomali AVO kelas 1 yang berada di kuadran IV Gambar 4.19 Crossplot Vp dengan Vs pada 5 sumur (ES-124, ES-185, ES-188, ES-203, dan ES-191) Gambar 4.20 Penampang seismik Rp-stack (atas) dan Rs-stack (bawah) pada crossline 540 Gambar 4.21 Amplitude spectrum Rp stack (atas) dan Rs stack (bawah Gambar 4.22 Respon waktu dan frekuensi dari wavelet Ricker 20 Hz-150 ms untuk Rp stack (atas) dan Ricker 19 Hz-150 ms untuk Rs stack (bawah) yang selanjutnya akan digunakan untuk input inversi seismik Gambar 4.23 Multiwell analysis dengan wavelet Ricker pada Rp stack (atas) dan Rs stack (bawah) menunjukkan korelasi yang baik untuk tiap sumur Gambar 4.24 Contoh well seismic tie Rp stack pada sumur ES-191 Gambar 4.25 Contoh well seismic tie pada Rs stack sumur ES-191 Gambar 4.26 Interpretasi horison (picking) dengan menggunakan atribut seismik pada inline 968 yaitu amplitude envelope (atas) dan instantaneous cosine phase (bawah) untuk melihat kemenerusan top pada peak dan base pada through Gambar 4.27 Peta struktur waktu hasil interpretasi horizon top reservoar Bekasap A (kiri) dan top Bekasap B (kanan) dengan delapan sumur penelitian Gambar 4.28 Peta struktur waktu hasil interpretasi horison top reservoar Bekasap C (kiri) dan base Bekasap C (kanan) dengan delapan sumur penelitian Gambar 4.29 Model inisial untuk AI (atas) dengan input 7 sumur dan model inisial untuk SI (bawah) dengan input 5 sumur Gambar 4.30 Penampang Inversi AI Model Based softconstrain (bawah) dan hardconstrain (atas) pada inline 968 Gambar 4.31 Penampang Inversi AI bandlimited (bawah) dan colored inversion x

13 (atas) pada inline 968 Gambar 4.32 Penampang Inversi AI sparse spike Linear Programing (atas) pada inline 987 Gambar 4.33 Penampang Inversi SI bandlimited (atas) dan colored inversion (bawah) pada inline 968 Gambar 4.34 Penampang inversi SI Model Based sofconstrain (atas) dan hardconstrain (bawah) yang melewati sumur ES-188 Gambar 4.35 Penampang Inversi SI Sparse Spike MLH (atas) pada inline 968 melewati sumur ES-188. Penampang inversi Sparse Spike LP pada inline 987 (bawah) melewati sumur ES-191 Gambar 4.36 Penampang Lambda Rho pada inline 968 melewati sumur ES- 188, warna putih menunjukkan porous sand, warna hitam ialah tight sand, sedangkan warna lainnya adalah shale Gambar 4.37 Penampang Mu Rho inline 968 yang melewati sumur ES-188 Gambar 4.38 Penampang Lambda per Mu pada inline 968 yang melewati sumur ES-188 Gambar 4.39 Penampang Vp/Vs pada inlne 968 yang melewati sumur ES-188 Gambar 4.40 Penampang Poisson s Ratio pada inline 872 yang melewati sumur ES-185 Gambar 5.1 Validasi parameter Lambda Rho, Mu Rho, Lambda per Mu, Vp/Vs, dan poisson s ratio dalam membedakan litologi Gambar 5.2 Validasi parameter Lambda Rho, Mu Rho, Lambda per Mu, Vp/Vs, dan poisson s ratio dalam membedakan litologi Gambar 5.3 Proses analisis inversi menunjukkan log hasil inversi sudah mirip bentuknya dengan log AI asli pada sumur ES-73 Gambar 5.4 Proses analisis inversi menunjukkan log hasil inversi sudah mirip bentuknya dengan log SI asli pada sumur ES-188 Gambar 5.5 Peta Lambda Rho yang memperlihatkan sebaran porous sand warna putih pada Top Bekasap A dengan interval 20ms (atas) dan Top Bekasap B dengan interval 10 ms (bawah) Gambar 5.6 Peta Lambda Rho yang memperlihatkan sebaran porous sand warna putih pada Top Bekasap C dengan interval 15 ms (atas) xi

14 dan Base Bekasap C dengan interval 10 ms (bawah) Gambar 5.7 Peta Lambda per Mu yang memperlihatkan sebaran oil sand warna merah-kuning-putih pada Top Bekasap A dengan interval 20ms (atas) dan Top Bekasap B dengan interval 10 ms (bawah) Gambar 5.8 Peta Lambda per Mu yang memperlihatkan sebaran oil sand warna merah-kuning-putih pada Top Bekasap C dengan interval 15 ms (atas) dan Base Bekasap C dengan interval 10 ms ( bawah) Gambar 5.9 Peta Vp/Vs yang memperlihatkan sebaran porous sand warna putih pada Top Bekasap A dengan interval 20 ms (atas) dan Top Bekasap B dengan interval 10 ms ( bawah) Gambar 5.10 Peta Vp/Vs yang memperlihatkan sebaran porous sand warna kuning-putih pada Top Bekasap C dengan interval 20 ms (atas) dan BaseBekasap C dengan interval 10 ms ( bawah) Gambar 5.11 Penampang Lambda Rho berarah timur laut-barat daya (kiri ke kanan) yang melewati sumur ES-191, ES-188 dan sumur validasi (blind well) ES-211 Gambar 5.12 Penampang seismik inversi Vp/Vs berarah Barat Laut-Tenggara yang melewati sumur ES-203, ES-124, ES-188 dan ES-185 Gambar 5.13 Penampang seismik inversi Lambda Rho pada inline 872 yang melewati sumur ES-185, berarah Barat Daya-Timur Laut (kiri ke kanan) Gambar 5.14 Visualisasi 3D time structure top reservoar Bekasap C yang dioverlay dengan slab Lambda Rho Gambar 5.15 Visualisasi 3D time structure top reservoar Bekasap B yang dioverlay dengan slab Lambda per Mu. Gambar 5.16 Visualisasi 3D time structure Base C yang dioverlay dengan slice Vp/Vs xii

15 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 3.1 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 5.1 Tabel 5.2 Tabel 5.3 Tabel 5.4 Tabel 5.5 Tabel 5.6 Tabel 5.7 Facies-facies yang terdapat pada sumur ES-76 yang didominasi oleh endapan channel dan bar di sebelah selatan daerah penelitian Facies- facies yang terdapat pada sumur ES-191 yang didominasi oleh endapan channel dan bar di sebelah utara daerah penelitian Analisis petrofisika menggunakan Lamé Parameter (Goodway, 2001) Kedelapan sumur beserta lognya yang digunakan dalam penelitian Tabel yang memperlihatkan kedalaman pada 6 sumur (ES-124, ES- 185, ES-188, ES-203, ES-73 dan ES-76) yang merupakan zona minyak Korelasi sintetik seismogram dengan Rp stack menggunakan wavelet Ricker, Bandpass, Statistik, dan sumur ES-188 Korelasi sintetik seismogram dengan Rs stack menunjukkan korelasi tertinggi pada wavelet Ricker Penentuan frekuensi wavelet ricker pada Rp stack dengan wavelet Ricker frekuensi 20 Hz adalah korelasi yang terbaik Penentuan frekuensi wavelet ricker pada Rs stack Jenis parameter yang dianalisis dengan crossplot dan ditentukan cut off nya pada tiap sumur Data fluida minyak pada Lapangan TERRA Klasifikasi minyak bumi berdasarkan berat jenisnya Regresi Vp vs Vs pada kelima sumur yang memiliki log Vp dan Vs Korelasi sintetik yang dihasilkan dari semua metoda inversi AI Korelasi sintetik yang dihasilkan dari semua metoda inversi SI Perbandingan sand dalam sekuen (dari Top-A sampai Base-C) yang dihitung dari tiap sumur dengan nilai Gamma Ray < 100 API adalah sand. Tiap-tiap sand dari Top-A sampai Base C dalam setiap sumur kemudian dijumlah menjadi total Bekasap Sand dalam setiap sumurnya xiii