ELIMINASI ARTEFAK DALAM PENAMPANG SEISMIK DENGAN TAHAPAN PENGOLAHAN DATA SEISMIK MULTICHANNEL DI AREA BONE LINE 1

Transkripsi

1 ELIMINASI ARTEFAK DALAM PENAMPANG SEISMIK DENGAN TAHAPAN PENGOLAHAN DATA SEISMIK MULTICHANNEL DI AREA BONE LINE 1 Sinta Purwanti 1*, Subarsyah 2, Mimin Iryanti 1* 1 Departemen Pendidikan Fisika, Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan Indonesia (UPI) 2 PusatPenelitiandanPengmbanganGeologiKelautan (PPPGL) Purwant.sinta@gmail.com subarsyah@yahoo.com, mimin_iryanti@yahoo.com ABSTRAK Telah dilakukan pengolahan data seismik multichannel pada Area Bone line 1.Proses pengolahan data ini terdiri dari dua bagian penting yaitu preprocessing dan processing. Preprocessing meliputi tahapan geometri, bandpassfilter, true amplitudo recovery dan dekonvolusi. Processing meliputi analisa kecepatan, koreksi NMO, stacking dan migrasi. Hasil dari stacking didapatkan penampang seismik yang dapat digunakan sebagai interpretasi awal dari pencitraan bawah permukaan. Hasil analisis dari penampang seismik hasil stacking pada penelitian ini masih terdapat noise berupa artefak seismik seperti bow tie dan multipel. Artefak ini bisa dihilangkan melalui proses migrasi. Pada penelitian ini proses migrasi yang digunakan adalah post stack migration yaitu migrasi yang dilakukan setelah proses stack. Hasil penampang dari proses migrasi pada penelitian ini artefak seismik pada penampang berupa bow tie dapat dihilangkan walaupun masih terdapat swing atau efek smile pada penampang tersebut. Pada penampang baik hasil stacking ataupun migrasi masih terdapat multipel. Multipel ini tidak dapat dihilangkan namun di atenuasi. Pada penelitian ini untuk atenuasi multipel digunakan metode wave equation multiple rejection (WEMR). Metode ini baik digunakan pada data yang memiliki offset yang terbatas. Proses dari metode ini yaitu memprediksikan multipel dengan cara picking horizon pada reflektor primer kemudian dieleminasikan pada multipel yang ingin dihilangkan. Kata Kunci : Stack, Migrasi, Wave Equation Multiple Rejection (WEMR), Artefak, Multipel * Penulis penanggung jawab

2 2 S.Purwanti, dkk., -Eliminasi Artefak dalam... ABSTRACT Multichannel seismic in Line 1 of Bone Area is procced. Those are consist of two significant section which are preprocessing and processing. Preprocessing included geometry stage, banpass filter, true amplitudo recovery and deconvolution. Processing included velocity analysis, NMO correction, stacking and migration. The result of stack is display of seismic which can use as interpretasion early of surface imaging lower. The result of seismic display by stacking on this researching still has noise that are boe tie and multiple called seismic artefact. The artefact can be lost migration process. Migration Process in this research which used is post stack migration that is done after stacking. The display result of migration process is bow tie which can be lost although that still has swing and smile effect. In display result from stacking or migration still have multiple. Multiple can t be lost but that can be attenuation. Attenuation multiple can use Wave Equation Multiple Rejection (WEMR) methode. WEMR can be used on data which has limited offset. WEMR process is predicting multiple by way of picking horizon at primary reflector then eliminated in multiple that want to be lost. Keyword : Multiple artefact, Migration, Stack, Wave Equation Multiple Rejection (WEMR).Teluk Bone merupakan cekungan yang terletak diantara dua lengan Pulau Sulawesi yaitu lengan selatan dan lengan tenggara. Bagian utara, Teluk Bone dibatasi oleh bagian tengah Sulawesi, sementara dibagian selatan dibatasi oleh Laut Flores. Teluk Bone dibatasi oleh lengan selatan Sulawesi dibagian barat dan dibagian timur dibatasi oleh lengan tenggara Sulawesi. Daerah Teluk Bone ini dibagi menjadi beberapa sub cekungan dan tingggian yaitu sub cekungan Bulupulu, sub cekungan Padamarang, sub cekungan Kabanea, tinggian Bonerat, sub cekungan Liang- Liang, sub cekungan Tulang dan tinggian Kabanea. Cekungan ini memiliki potensi hidrokarbon bahkan rembesan minyak dibeberapa tempat (Saifudin, 2014). Metode seismik merupakan salah satu metode geofisika yang sering digunakan untuk mencitrakan kondisi bawah permukaan untuk mencari sumber daya alam dan mineral yang ada dibawah permukaan bumi seperti hidrokarbon dan minyak dengan memanfaatkan perambatan gelombang. Metode seismik terdiri dari dua macam yaitu metode seismik refleksi dan metode seismik refraksi. Metode yang dipakai dalam penelitian ini yaitu metode seismik refleksi karena dapat memberikan informasi yang lebih baik mengenai keadaan struktur bawah permukaan. Metode refleksi ini terbagi atas tiga tahapan yaitu pengumpulan data seismik (akuisisi data seismik), pengolahan data seismik (processing data seismik), dan interpretasi data seismik. Pengambilan data seismik dilakukan dengan memberikan rangsangan berupa getaran pada objek (daerah) yang diteliti. Sumber getar pada survei seismik laut berupa air gun. Getaran akan merambat kesegala arah dibawah permukaan sebagai gelombang getar. Gelombang yang datang mengenai suatu medium atau batuan akan mengalami pemantulan, pembiasan dan penyerapan akibat munculnya perbedaan kecepatan. Perbedaan kecepatan ini ditimbulkan oleh respon medium atau batuan terhadap gelombang yang berbedabeda tergantung sifat fisik batuan yang meliputi densitas, porositas, umur batuan, kepadatan dan kedalaman batuan. Respon tersebut akan ditangkap oleh receiver dan akan direkam sebagai fungsi waktu. Berdasarkan rekaman ini dapat diperkirakan bentuk struktur bawah permukaan melalui rangkaian pengolahan

3 data menggunakan perangkat lunakpromax 2D marine. Pada pengambilan data seismik rekaman data yang diharapkan adalah rekaman gelombang yang direfleksikan satu kali sebelum diterima receiver. Gelombang refleksi ini yang disebut dengan signal atau refleksi primer. Tetapi pada kenyataannya receiver tidak hanya menangkap signal tetapi juga noise-noise yang muncul yang dapat disebabkan oleh berbagai faktor. Sehingga muncul artefakartefak yang tidak diharapkan pada penampang seismik seperti bowtie dan multipel. Untuk menghilangkan noise tersebut dibutuhkan aplikasi pada metode seismik seperti dekonvolusi, stack dan migrasi yang terdapat pada pengolahan data seismik multichannel. Artefak berupa bowtie dapat dihilangkan dengan tahap migrasi. Namun permasalahan yang sering timbul pada data hasil stack dan migrasi adalah masih terdapat multipel. Yaitu noise berupa gelombang yang dipantulkan lebih dari satu kali sebelum sampai ke receiver yang terekam bersama signal yang sering disebut dengan refleksi multipel. Multipel ini harus dihilangkan karena dapat menimbulkan permasalahan serius dalam menggambarkan penampang pemukaan bawah laut. Baik stacking ataupun migrasi tidak efektif dalam menghilangkan multipel. Dan pada dasarnya multipel ini tidak dapat dihilangkan sepenuhnya tetapi dapat di atenuasi oleh metode-metode tertentu sehingga dapat dihasilkan penampang seismik yang lebih baik. Menurut Mokhammad Puput Erlangga (2010) salah satu cara atenuasi multipel yaitu dengan memisahkan refleksi primer dan refleksi multipel. Pemisahan refleksi primer dan refleksi multipel ini akan sulit dilakukan jika perbedaan moveout nya terlalu kecil. Penyebab kecilnya perbedaan moveout antara refleksi primer dan refleksi multipel yaitu jarak offset yang terbatas. Maka dibutuhkan metode yang dapat mengetanuasi multipel tanpa dipengaruhi offset salah satunya adalah metode Wave Equation Multipel Rejection (WEMR). Pada metode Wave Equation Multipel Rejection (WEMR) ini dibutuhkan dua masukan yaitu picking horizon pada stack dan data gather yang disorting dalam SIN dan source-receiver offset. Proses dibagi menjadi dua bagian besar yaitu picking horizon dari reflektor yang menyebabkan multipel dan pengaplikasian Wave Equation Multipel Rejection (WEMR). Karena tidak dipengaruhi oleh nilai offset diharapkan metode ini dapat mengatenuasi multipel dengan baik pada data yang dipergunakan oleh penulis yang memiliki nilai offset yang terbatas. Stacking adalah proses penjumlahan trace-trace dalam satu gather data yang bertujuan untuk mempertinggi signal to noise ratio (rasio S/N) karena signal yang koheren akan saling memperkuat dan noise yang inkoheren akan saling menghilangkan. Selain itu stacking ini akan mengurangi noise yang bersifat koheren. Dalam stacking terdapat dua proses utama yaitu stack dan NMO. Stack dapat dilakukan berdasarkan common depth point (CDP), common offset atau common shot point tergantung dari tujuan dari stack itu sendiri. Biasanya proses stack dilakukan berdasarkan CDP dimana trace-trace yang tergabung pada satu CDP disuperposisikan dan telah dikoreksi NMO. Koreksi NMO (normal move out) dilakukan untuk menghilangkan efek jarak offset yang berbeda-beda dari tiap receiver dalam format CDP. Pada NMO event refleksi menjadi horisontal sementara noise-noisenya tidak horisontal. Penampang seismik yang dihasilkan setelah stacking dikenal dengan namabruce stack section. Dalam bruce stack section ditampilkan pola reflektivitas lapisan bawah permukaan yang terdiri dari bidangbidang reflektor. Posisi bidang reflektor tersebut sangat dipengaruhi oleh karakteristik gelombang oleh sumber yang menjalar ke dalam medium bumi.

4 4 S.Purwanti, dkk., -Eliminasi Artefak dalam... Karakteristik gelombang yang menyebabkan kesalahan posisi reflektor menyebabkan kesalahan posisi reflektor dapat ditimbulkan oleh dua hal, yaitu sifat propogasi dan sifat reflektivitas gelombang. Sifat propogasi bergantung pada parameter makro medium, seperti kecepatan rata-rata dan kemampuan absorbsi medium. Sifat reflektivitas bergantung pada parameter mikro medium, seperti variasi kecepatan lokal dan densitas medium (Berkhout, 1985). Gambar 1.Proses penjumlahan tracetracedalam satu CDP (stacking)(berkhout, 1985). Refleksi pada penampang seismik dianggap sama dengan keadaan yang sebenernya ketika permukaan dari reflektor merupakan permukaan yang datar. Namun ketika reflektor merupakan permukaan yang tidak beraturan maka refleksi pada penampang tersebut tidak mencerminkan posisi yang sebenarnya. Proses migrasi merupakan proses untuk mengembalikan posisi tersebut ke posisi yang sebenarnya. Penerapan migrasi pada data seismik dibagi menjadi dua metode yang berbeda yaitu migrasi data seismik setelah stack dan migrasi data seismik sebelum stack. Efek migrasi pada suatu reflektor yaitu segmen reflektor akan lebih pendek, reflektor akan berpindah ke arah up dip, mengurangi ukuran antiklin, menghilangkan difraksi atau menghilangkan bentuk smile, mengubah bow tiemenjadi sinklin. (Priyono,A. 2006). Refleksi multipel merupakan permasalahan yang sering ditemui pada rekaman seismik. Refleksi multipel terkadang terjadi pada waktu dan frekuensi yang sama dengan refleksi primer. Refleksi multipel dapat kita pisahkan dari refleksi primer dengan mengidentifikasi karakteristik keduanya. Karakteristik yang sering digunakan untuk mengidentifikasi refleksi multipel water bottom adalah kecepatan moveout nya yang relatif kecil yang sering dimanfaatkan untuk mengetanuasi refleksi multipel menggunakan metode CMP (Common Mid Point) stacking dari data tersebut. Metode Wave Equation Mutiple Rejection(WEMR) baik digunakan untuk menghilangkan multipel water botom dan mltipel peg-leg. Water bottom sederhana dapat dieleminasi/dihilangkan, sedangkan pegleg multipel tidak dapat dihilangkan namun dapat dikurangi. Proses atenuasi menggunakan Metode Wave Equation Mutiple Rejection(WEMR)dibagi menjadi dua bagian besar yaitu picking horizon dari reflektor yang menyebabkan multipel dan pengaplikasian prosesmetode Wave Equation Mutiple Rejection (WEMR). Secara sederhananya cara kerja dari WEMR ini yaitu dengan mengestimasi multipel kemudian hasil estimasi tersebut dieleminasi kan pada data asli seperti yang terlihat pada Gambar 2: Gambar 2. Gambar asli shot gather (kiri), prediksi multipel (tengah), hasil eliminasi multipel (kanan) (71 ss EAGE Conference & Exhibition-Amsterdam,2009

5 METODE PENELITIAN Gambar 3. Diagram Alir Penelitian Pengolahan data dibagi menjadi dua bagian besar yaitu pengolahan data awal ( pre processing) dan processing. Pre processing bertujuan untuk menyiapkan data awal yang baik untuk digunakan dalam pengolahan data ( pre processing). Processing ini dimulai dari proses demultipexing sampai proses dekonvolusi sedangkan proses pengolahan data meliputi analisis kecepatan, stack, migrasi dan proses WEMR untuk menghilangkan multipel. Data lapangan yang didapat berupa multiplex yaitu penggabungan hasil refleksi gelombang seismik dalam satu waktu pada saat perekaman data seismik. Format multiplex ini kemudian di demultiplexing yaitu suatu proses mengubah susunan data lapangan berdasarkan channel menjadi raw data. Proses selanjutnya yaitu geometri. Proses geometri ini tujuannya untuk mensimulasikan posisi sumber dan receiver pada perangkat lunak ProMax 2D marine sebagaimana posisi yang sebenarnya. Parameter geometri pada data yang digunakan oleh penulis adalah sebagai berikut: 1. Near channel : Far channel : Interval channel : 12,5 m 4. Kedalaman airgun : 4 m 5. Kedalaman streamer : 8m 6. Near/minimum offset : 100 m 7. Far/maksimum offset : 537,5m 8. Jumlah tembakan : Interval tembakan : 25 m Terdapat tiga tahapan yang penting pada proses geometri ini yaitu memasukan data sesuai data yang didapat dilapangan melalui menu setup dan Auto 2D, data binning dan finalizing database. Pada parameter Assign Midpoint Method disediakan pilihan metode yang akan digunakan pada metode binning. Pada pengolahan data berikut metode yang digunakan adalah Matching pattern in the SIN dan PAT spreedsheet. Setelah proses Assign midpoint selesai dilanjutkan dengan proses binning yang berfungsi untuk menghitung koordinat-koordinat CDP, memasukan dan melakukan binning untuk midpoint dan offset klik ok untuk mengakhiri proses binning klik poin finalize database klik ok. Setelah selesai proses geometri selanjutnya yaitu memberikan header pada raw data. Informasi geometri ini secara otomatis dpanggil dengan perintah inline geom header load execute. Data yang telah melalui proses geometri tampilannya masih belum bagus maka dilakukan proses Bandpass filter. Bandpass filter digunakan untuk membuang low frekuensi yang ada sehingga tampilan pada layer menjadi lebih bagus. Untuk menentukan nilai Bandpass filter dengan analisis spektral melalui perintah Interactive Spectral Analysis. Setelah melakukan koreksi frekuensi dengan proses Bandpass filter maka dilakukan pula koreksi amplitudo dengan proses True amplitudo recovery. True amplitudo recovery berfungsi untuk mengoreksi amplitudo agar seolah-olah permukaan memperoleh energi yang sama.

6 6 S.Purwanti, dkk., -Eliminasi Artefak dalam... Langkah ini dikakukan dengan menggunakan perintah True amplitudo recovery. Tujuan dari analisis kecepatan adalah untuk menentukan kecepatan yang sesuai untuk memperoleh stacking yang terbaik. Pada grup tracedari suatu titik pantul, sinyal refleksi yang dihasilkan akan mengikuti bentuk pola hiperbola. Prinsip dasar analisa kecepatan pada proses stacking adalah mencari persamaan hiperbola yang tepat sehingga memberikan stack yang maksimum. Stacking merupakan tahapan pengolahan data seismik dimana seluruh data trace seismik dikoreksi NMO untuk menghilangkan efek jarak. Data yang dimasukan pada data input adalah data hasil preproccesing untuk koreksi NMO nya menggunakan data hasil picking analisis kecepatan. Migrasi pada prinsipnya memgembalikan posisi reflektor pada penampang seismik menjadi posisi yang sebenarnya. Proses migrasi ini akan mempengaruhi segmen reflektor menjadi lebih pendek, reflektor akan berpindah ke arah up dip, mengurangi ukuran antiklin, menghilangkan difraksi atau menghasilkan bentuk smiles dan mengubah bowtie menjadi sinklinal. Proses migrasi pada pengolahan data ini menggunakan poststack time migration artinya proses migrasi dilakukan setelah proses stack. Metode Wave Equation Multiple Rejection (WEMR) bertujuan untuk atenuasi multipel pada penampang seismik. Metode ini prosesnya dibagi menjadi dua bagian besar yaitu pickinghorizon dari reflektor yang,menyebabkan multipel dan pengaplikasian proses Wave Equation Multipel Rejection (WEMR). inkohern akan saling menghilangkan. Proses stacking ini dilakukan berdasarkan CDP yaitu dengan menggabungkan tracetrace yang tergabung dalam satu CDP. Pada gambar hasil stacking terlihat reflektor yang dihasilkan cukup tegas dan sudah terlihat jelas pola reflektornya. Stacking tidak efektif dalam menghilangkan atau menekan multipel dan difraksi sehingga masih memperlihatkan gambaran lapisan yang kasar. Hal ini dapat terlihat pada gambar penampang masih banyak terdapat artefak-artefak yang muncul seperti multipel, difraksi dan efek bowtie. Efek bowtie ini hampir mirip dengan efek difraksi yaitu disebabkan oleh peristiwa refleksi pada permukaan yang tidak beraturan. Bedanya efek difraksi terjadi ketika signal mengenai permukaan yang runcing atau sudut sedangkan efek bowtie terjadi ketika signal mengenai suatu permukaan berbentuk cekung. Banyaknya efek bowtie yang muncul pada penampang seismik hasil stacking ini bisa jadi karena banyaknya patahan-patahan yang muncul pada penampang tersebut. HASIL DAN PEMBAHASAN Proses stacking bertujuan untuk mempertinggi rasio karena signal yang kohern akan saling menguatkan dan Gambar 4. Penampang seismik utuh hasil (a) stack (b) migrasi

7 Letak artefak-artefak seismik berupa bowtie, multipel dan difraksi ditunjukan pada Gambar 5: Efek bowtie dtunjukan oleh reflektor yang berpotongan, reflektor tersebut harusnya berupa lengkungan disebut juga sinklin.difraksi ditunjukan dengan garis-garis yang memotong reflektor. Dengan banyaknya bowtie dan difraksi yang muncul bisa dikatakan bahwa dalam proses stacking ini masih terdapat reflektor semu.pada penampang hasil stacking ini juga masih terdapat multipel yang cukup jelas terutama pada penampang area CDP yang ditunjukan pada Gambar 8: Gambar 5. Penampang Seismik Hasil Stack CDP Untuk melihat lebih jelas dilakukn pembesaran pada efek bowtiedan efek difraksi ditunjukan pada Gambar 6 dan Gambar 7: Gambar 6. Pembesaran efek bowtie Gambar 7. Pembesaran efek difraksi Gambar 8. Penampang seismik hasil stack CDP Proses migrasi ini bertujuan untuk mengembalikan posisi reflektor pada posisi yang sebenarnya. Proses migrasi yang dilakukan menggunakan data yang telah dilakukan proses stacking. Pada proses migrasi ini efek bowtie dan difraksi bisa dihilangkan. Efek bowtie yang muncul pada proses migrasi diubah menjadi struktur sinklin sedangkan efek difraksi dihilangkan sehinggga reflektor-reflektor yang terpotong terlihat kemenerusannya, reflektor juga terlihat lebih tegas dan jelas. Proses migrasi juga mengubah antiklin yang muncul pada penampang menjadi lebih pendek. Meskipun bowtie dan difraksi dapat dihilangkan, tetapi pada penampang seismik hasil migrasi ini masih terdapat efek smile dan swing yang ditandai dengan gambar reflektor yang sedikit memudar. Efek ini bisa terjadi disebabkan oleh nilai velocity yang tidak sesuai atau karena nilai

8 8 S.Purwanti, dkk., -Eliminasi Artefak dalam... aparture yang digunakan pada proses migrasi terlalu kecil Penampang seismic hasil migrasi ditunjukan pada Gambar 9 : Metode Wave Equation Multipel Rejection (WEMR) logikanya memprediksikan multipel dengan cara melakukan picking. Hasil picking itu kemudian di eliminasikan pada multipel sehingga multipel tersebut akan hilang. Gambar 9Penampang seismik hasil migrasi CDP Gambar 10Pembesaran hasil migrasi pada bowtie Gambar 12. Penampang Seismik Utuh Hasil WEMR (atas) Stacking (bawah) Migrasi Baik penampang seismik stacking ataupun migrasi setelah diaplikasikan metode WEMR belum menunjukan perubahan yang signifikan. Multipel yang diharapkan untuk diatenuasi masih terlihat sangat jelas. Hal ini bisa disebabkan beberapa faktor seperti tidak tepatnya timing proses eliminasi multiple. Kemungkinannya multipel memiliki time yang berbeda sehingga ketika hasil picking di eliminasikan tidak tepat pada multipel yang ingin dilemahkan. Metode ini bisa juga tidak bekerja dengan baik karena adanya pengaruh wavelet yang memiliki banyak ekor yang bisa timbul karena adanya bubble. Bubble ini adalah gelembung-gelembung yang timbul ketika terjadi ledakan dari air gun. Gambar 11. Pembesaran Efek Swing atau Smile KESIMPULAN Penampang seismik hasil stacking masih menunjukan efek bowtie dan penampang semu atau tidak menerus. Pada

9 penampang stack juga masih terlihat multipel dengan jelas. Pada penampang seismik hasil migrasi artefak seismik berupa bowtie dapat dihilangkan. Walaupun pada penampang migrasi masih terdapat swing atau efek smile. Pada penampang ini reflektor terlihat kemenerusan karena pada proses migrasi ini reflektor telah kembali ke posisi yang seharusnya Metode Wave Equation Multipel Rejection (WEMR) tidak bekerja secara optimal. Multipel masih terlihat jelas dan tidak ada atenuasi yang signifikan hal ini disebabkan karena multipelnya memiliki nilai time yang berbeda sehingga proses eliminasi multipel tidak sempurna. Alasan lain metode ini tidak menunjukan perubahan yang signifikan dikarenakan adanya pengaruh dari bubble. DAFTAR PUSTAKA Saifudin, L.N.H Sejarah Neogen Teluk Bone Sulawesi Selatan Indonesia. Program Studi Teknik Geologi. Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian. Institut Teknologi Bandung. Priyono, A Metode Seismik I. Departemen Teknik Geofisika. Institut Teknologi Bandung. Bandung. Erlangga, P.T Atenuasi Multipel Pada Data Seismik Refleksi Menggunakan Metode Radon Filter dan Wave Equation Multiple Rejection (WEMR). Program Studi Teknik Geofisika. Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan. Institut teknologi Bandung.