Aplikasi Common-offset Common Reflection Surface (CO CRS) Stack : studi data sintetik

Transkripsi

1 Aplikasi Common-offset Common Reflection Surface (CO CRS) Stack : studi data sintetik Tugas Akhir Diajukan sebagai syarat untuk menempuh ujian sarjana Strata-1 Program Studi Teknik Geofisika - Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan Institut Teknologi Bandung Oleh : PARAPATY HALLEY A. S PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009

2 ABSTRAK APLIKASI METODE 2D COMMON-OFFSET COMMON-REFLECTION- SURFACE (CO CRS) STACK : STUDI DATA SINTETIK oleh Parapaty Halley A. S. NIM : Metode CO CRS-stack (Bergler et al, 2001) merupakan generalisasi dari zero offset CRS-stack. Metode CO CRS-stack bergantung pada 5 (lima) operator stacking. Kelima operator ini dinamakan sudut muncul dari central ray di posisi source dan receiver (βs dan βg) dan kurvatur muka gelombang yang berhubungan dengan central ray yang dihitung pada titik muncul, berturut-turut (K 1, K 2 dan K 3 ). Kelima parameter ini berhubungan dengan atribut wavefield. Operator stacking CO CRS ditentukan dari data multicoverage dan secara otomatis berdasarkan analisa koherensi. Jadi, sebuah model kecepatan dari bawah permukaan tidak dibutuhkan untuk melaksanakan proses stacking. Hanya kecepatan dekat permukaan sekitar source dan receiver yang perlu diketahui untuk tujuan kalkulasi atribut wavefield dengan makna geometris dan komputasi area pencarian atribut. Sebuah set data sintetik digunakan untuk menginvestigasi kegunaan metode ini dibandingkan dengan stack konvensional. Data sintetiknya dihasilkan dari Finite Difference Modeling yang memecahkan persamaan gelombang akustik untuk model bawah permukaan yang berundulasi. Dari hasil-hasil yang diperoleh terlihat bahwa metode CO CRS-stack menghasilkan penampang stack yang lebih baik dibandingkan stack konvensional. Reflektor yang berundulasi dapat dipetakan lebih jelas, dan kontinuitas reflektor pun terlihat lebih jelas. Bahkan, jika fold coverage data seismiknya rendah, hasil CO CRS-stack masih menunjukkan hasil yang lebih baik. Selain itu, beberapa atribut dihasilkan sebagai hasil sampingan metode baru ini, dimana dapat digunakan sebagai alat interpretasi. Satu kelemahan dari metode ini adalah waktu yang dibutuhkan untuk memproses data lebih lama daripada stack konvensional. CO CRS stack merupakan sebuah metode alternatif yang memberikan penampang stack berkualitas tinggi, sebagaimana menghasilkan atribut wavefield yang penting. Aplikasi metode ini diharapkan meningkat di masa depan, sejalan dengan perkembangan teknologi komputer. Kata kunci: CO CRS-stack, data sintetik, penampang CO, atribut wavefield. i

3 ABSTRACT THE APPLICATION OF 2D COMMON-OFFSET COMMON- REFLECTION-SURFACE (CO CRS) STACK METHOD : SYNTHETIC DATA STUDY by Parapaty Halley A. S. NIM : CO CRS-stack method (Bergler et al, 2001) is the generalisation form of zero offset CRS-stack. CO CRS-stack depends on 5 (five) stacking operators. These stacking operators are emerge angles of the central ray in the position of the source and the receiver (βs and βg), and wavefront curvatures associated to the central ray that computed at the respective emergence points (K1, K2 and K3). Those five parameters are related to wavefield attributes. These CO CRS stacking operators are data derived and fully automatically by means of coherency analysis. Thus, a velocity model of subsurface is not required to perform the stacking process. Only near-surface velocities around sources and receivers are necessary to know in order to calculate wavefield attributes with a geometrical meaning and to compute the search ranges for the attributes. A set of synthetic data was used to investigate the advantages of this method compared to conventional stack. The synthetic data is produced from Finite Difference Modeling that solve acoustic wave equation for undulated subsurface model. The results of CO CRS-stack are better than the results of conventional stack method. The undulated reflectors can be mapped more clearly, so that the S/N ratio increase significantly. Even, if the fold coverage of seismic data is low, the result of CO CRS-stack still shows clearly undulated reflectors, in which conventional stack will fail in producing better images. Besides that, several attributes are produced as by products of this new method, which can be used as tool for interpretation. One deficiency of this method is that the time needed to process the data is longer than conventional stack. The CO CRS stack is an alternative method that gives high quality stacked sections, as well producing important wavefield attributes. The application of this method will increase in the future, inline with the improvement of computer hardware technology. Keyword: CO CRS-stack, synthetic data, CO section, wavefield attributes. ii

4 KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbilalamin, penulis ucapkan segala puji dan syukur hanya kepada Allah Ta ala karena atas kasih sayang dan rahmat-nya lah Tugas Akhir saya dapat diselesaikan dengan baik. Penulis mengambil kajian berjudul Aplikasi Common-offset Common Reflection Surface (CO CRS) Stack : Studi Data Sintetik yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat akademik tingkat pendidikan strata satu, Program Studi Teknik Geofisika, Institut Teknologi Bandung. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada : Bapak Dr. Eng. Ir. T. A. Sanny, M.Sc sebagai pembimbing utama yang telah memberikan petunjuk dan pengarahan dalam menyelesaikan Tugas Akhir saya. Bapak Dr.rer.nat M. Rachmat Sule,S.T., M.T. sebagai pembimbing kedua yang banyak memberikan pengarahan dan pemahaman untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Bapak Dr. Sigit Sukmono, selaku dosen wali yang berkenan memberikan nasihat dan masukan yang berhubungan dengan akademik. Dr. Darharta Dahrin selaku ketua Program Studi Teknik Geofisika ITB yang selalu mendukung penulis selama mengikuti pendidikan di ITB. Seluruh staf pengajar Teknik Geofisika yang telah mengajar dan mendidik penulis. Mr. Jürgen Mann atas tutor dalam pengenalan software open source atas diskusi on-line yang beliau berikan. Karyawan, staff Tata usaha, Perpustakaan Prodi Teknik Geofisika, Mbak Lilik, Bu Ning, dan Pak Pur atas semua urusan administrasinya, Pak Dedi dan Pak Agus atas pinjaman kunci dan becandaannya, Pak Ahmad atas peminjaman buku buku perpustakaan, dan seluruh perangkat kampus yang tidak dapat disebutkan satu per satu. iii

5 Teman teman seperjuangan dan satu pembimbing, Yona, Burhan, Edwin, Pian, Rendy, Ilham, Ibien atas segala dukungan dan sarannya. Rekan rekan dari bidang software support, Kak Ditya dan Kak Mail atas dukungan dan instalasi software yang diberikan. Semua teman-teman HIMA TG TERRA ITB yang tidak mungkin saya sebutkan satu persatu. Semua teman-teman unit di LSS ITB dan RadioKampus ITB, yang setia mendukung dan mendoakan penulis. Teman-teman Homey Korean Language Club atas dukungan dan doa nya. Super Junior yang selalu menghibur dikala sedang suntuk-suntuknya (I m proud to be an ELF for you guys). Rasa terima kasih yang sebesar-besarnya penulis haturkan kepada keluarga. Papa dan Mama tersayang, serta adik-adikku atas semua doa, dukungan moral dan material dan pengertian selama ini. Semoga segala bantuan dalam bentuk apapun, dijadikan amal soleh dan mendapat balasan dari Allah SWT. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca. Bandung, Maret 2009 Penulis Parapaty Halley A. S. iv

6 DAFTAR ISI ABSTRAK... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... ix BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang... 1 I.2. Maksud dan Tujuan... 3 I.3. Batasan Masalah... 4 I.4 Sistematika Pembahasan... 4 BAB II TEORI DASAR METODE STACK KONVENSIONAL DAN ZO CRS STACK II.1. Metode Stack Konvensional... 6 II.2. Zero-Offset Common-Reflection-Surface (ZO CRS) Stack....9 II.2.1. Operator stacking ZO CRS.10 II.2.2. Tahapan Alir ZO CRS Stack 13 BAB III COMMON-OFFSET COMMON-REFLECTION-SURFACE (CO CRS) STACK III.1. Kordinat Midpoint dan Half-offset III.2. Eksperimen Common-Shot dan Common Mid-Point III.3 Hubungan Antara Elemen Matriks Penyebaran Gelombang dan Kurvatur Muka Gelombang..24 III.4. Traveltime Berdasarkan Kurvatur Wavefront III.5. Metode Stacking Common-Offset Common-Reflection-Surface v

7 III.5.1. CMP Stack Automatis III.5.2. CO Stack III.5.3. Pencarian b CS dan CO CRS Stack III.5.4. Optimisasi 34 III.5.5. Aplikasi lebih lanjut pada parameter stacking CO CRS 35 BAB IV PENGOLAHAN DATA SINTETIK IV.1. Model Sintetik IV.2. Pengolahan Data Dengan Metode ZO CRS Stack IV.3. Pengolahan Data Dengan Metode CO CRS Stack IV.4. Perbandingan Metode Stacking Konvensional, ZO CRS, dan CO CRS terhadap Data Sintetik Lowfold IV.5. Perbandingan Metode Stacking Konvensional, ZO CRS, dan CO CRS terhadap Data Sintetik Highfold IV.6. Pengaruh Half-offset (h) yang Disimulasi Terhadap Penampang CO CRS stack 46 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN VI.1. Kesimpulan VI.2. Saran LAMPIRAN A. Central Ray dan Paraxial Ray 52 B. Normal (Central) Ray C. Penggunaan Software D. Sintetik Seismogram. 56 E. Atribut Wavefield CO CRS. 57 DAFTAR PUSTAKA vi

8 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Parameter Akuisisi Pemodelan Seismik Parameter masukan proses stacking ZO CRS data sintetik Parameter Masukan proses stacking CO CRS data sintetik Perbedaan ZO CRS dan CO CRS..50 ix

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Geometri seismik refleksi. Gambar ini menunjukkan sebuah common source gather(a) dan sebuah common midpoint (b) gather. (Mann, 1999) Geometry CS gather (a) dan CMP gather (b) pada reflektor yang memiliki dip (Müller, 1999) (a) kumpulan ray dari masing-masing CMP gather (b) detail yang menunjukkan titik refleksi dari tiap CMP gather Permukaan operator stacking dari CRS stack (Mann, 2002) (hijau) curvature gelombang normal (merah) curvature gelombang NIP (Mann, 2007) Tahapan Alir Strategi Pencarian Pragmatik pada CRS stack (Mann, 2002) Flow chart untuk ZO CRS stack ( setelah Mann, 2002 ) Model dua dimensi dengan lapisan kecepatan yang konstan Bagian atas:data volum 3D untuk data set multicoverage 2D. Bagian bawah:sketsa model (Zhang et al, 2001) Dua eksperimen (CS dan CMP) pada model isotopic dengan lapisan berkecepatan konstan (kecepatan konstan namun berbeda tiap lapisannya) Ilustrasi central dan paraxial ray pada receiver Gather CMP, CO, CS dalam data multicoverage Flowchart prosedur CO CRS stack (setelah Bergler,2001) Model Bawah Permukaan sebagai input pemodelan seismik (Model GM1) Data sintetik fold yang rendah sebelum melalui proses stacking Hasil pengolahan data sintetik fold yang rendah dengan metode stack konvensional..41 vii

10 4.4 Hasil pengolahan data sintetik fold yang rendah dengan metode ZO CRS stack Hasil pengolahan data sintetik fold yang rendah dengan metode CO CRS stack Data sintetik fold yang rendah sebelum melalui proses stacking Hasil pengolahan data sintetik fold yang tinggi dengan metode stack konvensional Hasil pengolahan data sintetik fold yang tinggi dengan metode ZO CRS stack Hasil pengolahan data sintetik fold yang tinggi dengan metode CO CRS stack Penampang CO CRS stack untuk half-offset Penampang CO CRS stack untuk half-offset Penampang CO CRS stack untuk half-offset Penampang CO CRS stack untuk half-offset CDP 1000 sebelum distack CDP 1000 setelah distack untuk setiap half-offset (a)0, (b)50, (c)150, (d)250, (e)350, (f)450, (g)550, dan (h)650 yang disimulasi.. 49 viii