APLIKASI METODE GAYABERAT MIKRO 4D UNTUK IDENTIFIKASI PENGARUH INJEKSI AIR PADA LAPANGAN MINYAK AREA X DAERAH SUMATRA SELATAN

Transkripsi

1 APLIKASI METODE GAYABERAT MIKRO 4D UNTUK IDENTIFIKASI PENGARUH INJEKSI AIR PADA LAPANGAN MINYAK AREA X DAERAH SUMATRA SELATAN TUGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNIK Pada Program Studi Teknik Geofisika Oleh : Frans Budi Tumanan PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008

2 HALAMAN PENGESAHAN APLIKASI METODE GAYABERAT MIKRO 4D UNTUK IDENTIFIKASI PENGARUH INJEKSI AIR PADA LAPANGAN MINYAK AREA X DAERAH SUMATRA SELATAN TUGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNIK Pada Program Studi Teknik Geofisika Oleh : Frans Budi Tumanan disetujui dan disahkan: Bandung, Juni 2008 Pembimbing I Pembimbing II Dr. Darharta Dahrin Susanti Alawiyah, MT NIP NIP ii

3 APLIKASI METODE GAYABERAT MIKRO 4D UNTUK IDENTIFIKASI PENGARUH INJEKSI AIR PADA LAPANGAN MINYAK AREA X DAERAH SUMATRA SELATAN ABSTRAK Salah satu upaya optimalisasi reservoir lapangan X pada daerah Sumatra Selatan yang dimiliki PERTAMINA EOP Prabumulih adalah dengan injeksi air. Untuk mengidentifikasi pengaruh injeksi air terhadap reservoir tersebut dilakukan studi gayaberat mikro 4D di daerah penelitian ini. Pengambilan data dilakukan dua kali yaitu pada Bulan Mei-Juni 2003 dan September-Oktober Anomali gayaberat mikro 4D diperoleh dengan mengurangkan kedua data gayaberat observasi tersebut dengan melibatkan koreksi pasang surut, koreksi apungan, serta proses filtering melalui metode moving average. Untuk keperluan identifikasi pengaruh injeksi air terhadap reservoir, pada penelitian ini dilakukan forward modeling dan inverse modeling data gayaberat mikro 4D. Peta anomali gayaberat mikro 4D dan peta perubahan kontras densitas beserta penampang bawah permukaan hasil inverse modeling dan forward modeling yang didukung oleh data geologi dan data sumur, menunjukkan adanya anomali positif dan anomali negatif. Anomali positif terdapat di sebelah timur dan barat dari struktur sesar normal yang berarah timur laut-barat daya dari daerah penelitian menunjukkan adanya penambahan massa, sedangkan anomali negatif di bagian tengah dari struktur sesar normal menunjukkan adanya pengurangan massa. Anomali positif dan negatif tersebut dapat disebabkan oleh beberapa hal seperti, perbedaan curah hujan antar waktu pengukuran, efek perforasi, produksi minyak dan injeksi air. Kata kunci : Gayaberat mikro 4D, forward modeling, inverse modeling iii

4 THE APPLICATION OF 4D MICROGRAVITY METHOD FOR IDENTIFYING WATER INJECTION EFFECTS AT X OIL FIELD AREA, SOUTH SUMATRA ABSTRACT One of the efforts in optimalizing reservoir of X field in South Sumatra own by PERTAMINA EOP Prabumulih is water injection. In order to find out water injection s effect to the reservoir, 4D microgravity had performed in this area. Data acquisition had been done two times. The first one was from May to June 2003, and the second one was from September to October D microgravity anomaly obtained by substracting the two gravity observation data involving tidal correction, drift correction and also filtering process through moving average method. On behalf of identification of water injection s effect to the reservoir, forward modeling and inverse modeling had been running to the 4D microgravity data. 4D microgravity anomaly map and density contrast alteration map, along with subsurface section as a result of forward modeling and inverse modeling, support by geology data and borehole data, show the presence of positive and negative anomaly. Positive anomaly to the east and west of normal fault structure which lied from north east to south west indicates an increasing of mass, on the other hand, negative anomaly took place in middle part of the normal fault indicates a decreasing of mass. Those positive and negative anomaly could be possible because of several things such as, rainfall difference between measurement time, perforation effect, oil production and water injection. Key Words : 4D Microgravity, forward modeling, inverse modeling iv

5 KATA PENGANTAR Segala pujian hanya bagi Tuhan Yesus atas segala anugerah, kekuatan, dan hikmat selama penulis mengerjakan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Kedua orang tua penulis yang telah memberikan dukungan secara moril dan material serta atas doa restunya selama ini. 2. Dr. Darharta Dahrin, selaku dosen pembimbing I atas diskusi dan bimbingannya selama penulis mengerjakan tugas akhir ini. 3. Susanti Alawiyah, MT., selaku dosen pembimbing II atas diskusi dan bimbingannya selama penulis mengerjakan tugas akhir ini. 4. Seluruh Staf Pengajar di lingkungan Program Studi Teknik Geofisika atas dedikasi dan bekal pengetahuan yang diberikan selama perkuliahan. 5. Mbak Lilik, Ibu Ning, Pak Rahmat, Staff Tata Usaha dan seluruh karyawan Program Studi Teknik Geofisika ITB. 6. Wanto, Vian, dan Nando yang selalu mendoakan dan memberikan dukungan selama ini. 7. Ika, Ina, Ledy, Hilda, serta seluruh sanak keluarga yang telah memberikan dukungan selama ini. 8. Pak Pry, Anggoro, Eko 04 dan Hadi, atas sumbangan saran dan tukar pikiran selama penulisan tugas akhir ini. 9. Yondo, Saor, Yudi, Nurwan, Budi, Rian, Eko, Ronny, Andre, Rangga, Allan, Yoga, Ermin, Mya, Metia, Ade, Akyas, Muhlis, Bayu, Yogi, Usep, Deni, Effendi, Arlan, Yopan, Ananias, Rio, Iwan, atas kebersamaan kita selama menjalani masa perkuliahan. 10. Marran, Fajar, Kattong, Singo, Genggong, Tono, Igen, Jon, Gery, Dembong, Zet, Moris, Evy, Lendink, Susan, yang telah menjadi keluarga penulis selama di Bandung. v

6 11. Teman-teman yang tergabung dalam IKASKIBAR, KMTB dan PPGT, yang selalu mengingatkan penulis dengan kampung halaman. 12. Tofan, Burhan, Wika, Turgod, serta teman-teman penghuni Lab Sclumberger yang telah menemani penulis selama proses pengerjaan tugas akhir ini. 13. Rekan-rekan HIMA-TG TERRA 14. Senny, the one that my love goes to, atas ketulusannya selama ini memberikan semangat dan mendoakan selama penulis mengerjakan tugas akhir ini. Tugas akhir ini masih jauh dari sempurna karena masih terbatasnya pengetahuan yang penulis miliki sehingga saran dan kritik yang bermanfaat sangat diharapkan. Akhirnya semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Bandung, Juni 2008 Penulis vi

7 DAFTAR ISI HAL HALAMAN JUDUL i HALAMAN PENGESAHAN ii ABSTRAK iii ABSTRACT iv KATA PENGANTAR v DAFTAR ISI vii DAFTAR GAMBAR ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penelitian Batasan Masalah 2 14 Lokasi Daerah Penelitian 2 15 Metodelogi Penelitian Sistematika Laporan 5 BAB II TEORI DASAR 2.1 Hukum Gravitasi Newton Satuan Gayaberat Koreksi Data Gayaberat Mikro 4D Gayaberat Mikro 4D Anomali Gayaberat Mikro Time-Lapse Pemisahan Anomali dan Noise Pemodelan Data Gayaberat Mikro Time-Lapse 15 BAB III GEOLOGI REGIONAL DAERAH PENELITIAN 3.1 Geologi Regional Cekungan Sumatra Selatan Struktur Regional Daerah Sumatra Selatan Stratigrafi Regional Cekungan Sumatra Selatan Stratigrafi Daerah Telitian 29 vii

8 BAB IV AKUISISI DATA DAN PENGOLAHAN DATA 4.1 Akusisi Data Peralatan Perangkat Lunak Pengolahan Data Gayaberat Observasi Anomali Gayaberat Mikro Time-Lapse Filtering Data Gayaberat 4D Pemodelan Kedepan Data Gayaberat 4D Pemodelan Kebelakang Data Gayaberat 4D 45 BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI 5.1 Analisis dan Interpretasi Anomali Gayaberat Mikro Time-Lapse Analisis dan Interpretasi Pemodelan Gayaberat Mikro Time-Lapse 55 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Saran 69 DAFTAR PUSTAKA 70 viii

9 DAFTAR GAMBAR HAL Gambar 1.1 Peta lokasi daerah penelitian X di Sumatra Selatan 3 Gambar 1.2 Diagram alir metode penelitian 4 Gambar 2.1 Metode pengambilan data gayaberat tertutup 9 Gambar 2.2 Anomali Gayaberat 4D dan sumbernya 13 Gambar 2.3 Penampang skematik anomali gayaberat mikro 4D 14 Gambar 2.4 Ilustrasi moving average dua dimensi dengan lebar jendela 400x400m 2 15 Gambar 2.5 Diagram alir metode kedepan dan kebelakang data gayaberat 16 Gambar 2.6 Model benda 2D dalam bentuk bola 17 Gambar 2.7 Pemodelan benda 2D dengan pendekatan bentuk poligon 18 Gambar 3.1 Geologi regional Cekungan Sumatra Selatan 23 Gambar 3.2 Stratigrafi daerah penelitian 28 Gambar 3.3 Salah satu contoh penampang regional Sumatra Selatan 30 Gambar 3.4 Korelasi beberapa sumur yang melalui daerah penelitian 31 Gambar 4.1 Distribusi titik gayaberat mikro 4D daerah penelitian 32 Gambar 4.2 Gravimeter Lacoste&Romberg Tipe G 168 dengan Alliod sistem 33 Gambar 4.3 Scientrex CG3 33 Gambar 4.4 Gravimeter Lacoste&Romberg G508 dengan feedback factor 34 Gambar 4.5 (a) GPSmap CS60 Garmin. (b) GPS V Garmin 34 Gambar 4.6 Altimeter Suunto 34 Gambar 4.7 Pengukuran tide observasi pada 16 Mei Gambar 4.8 Peta gayaberat observasi lokal Bulan Mei 2003 beserta distribusi titik pengukuran 38 Gambar 4.9 Peta gayaberat observasi lokal Bulan September 2003 beserta distribusi titik pengukuran 39 ix

10 Gambar 4.10 Peta anomali gayaberat mikro time-lapse yang dioverlay dengan sesar yang diturunkan dari data seismik, sumur dan penampang (A-A dan B-B ) 40 Gambar 4.11 Grafik hubungan antara ln A dan K 43 Gambar 4.12 Flowchart pemodelan inverse modeling dari Grav 3D 45 Gambar 4.13 Format data observasi 46 Gambar 4.14 Format data topografi 47 Gambar 4.15 Format data mesh 47 Gambar 4.16 Tampilan mesh 3D tools yang dibuat pada Grav 3D 48 Gambar 4.17 Ukuran sel yang digunakan pada inverse modeling 49 Gambar 4.18 Model sel dan mesh pada pengaturan nilai densitas 50 Gambar 4.19 Format data batasan densitas 50 Gambar 5.1 Anomali gayaberat mikro time-lapse setelah difilter, yang dioverlay dengan sumur produksi dan sumur injeksi 51 Gambar 5.2 Pola patahan pada daerah penelitian 52 Gambar 5.3 Structure map on top of A 53 Gambar 5.4 Peta anomali gayaberat mikro time-lapse yang dioverlay dengan sumur produksi, sumur injeksi, sesar dan penampang A-A dan B-B 56 Gambar 5.5 Model bawah permukaan penampang A-A, yang diturunkan dari data anomali untuk periode Mei-September Gambar 5.6 Model bawah permukaan penampang B-B, yang diturunkan dari data anomali untuk periode Mei-September Gambar 5.7 Perbandingan antara data anomali observasi(a) dengan model yang dihasilkan(b) serta error yang dihasilkan dari pemodelan(c) 63 Gambar 5.8 Peta anomali gayaberat mikro time-lapse dioverlay garis penampang A-A dan B-B.(b),(c) dan (d) merupakan distribusi kontras densitas hasil inversi pada kedalaman 10 m, 350 m dan 1250 m 64 x