EVALUASI METODE INVERSI EI DAN LMR UNTUK IDENTIFIKASI ZONA GAS PADA LAPANGAN RH FORMASI BATURAJA CEKUNGAN SUMATERA SELATAN TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 EVALUASI METODE INVERSI EI DAN LMR UNTUK IDENTIFIKASI ZONA GAS PADA LAPANGAN RH FORMASI BATURAJA CEKUNGAN SUMATERA SELATAN TUGAS AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menempuh ujian strata 1 Program Studi Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan, Institut Teknologi Bandung Disusun oleh : Rinaldo PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008

2 LEMBAR PENGESAHAN EVALUASI METODE INVERSI EI DAN LMR UNTUK IDENTIFIKASI ZONA GAS PADA LAPANGAN RH FORMASI BATURAJA CEKUNGAN SUMATERA SELATAN Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Sarjana S-1 Disusun oleh : Rinaldo Nim : Dosen Pembimbing, Dr. Ir. Sigit Sukmono, M.Sc NIP : Pembimbing Perusahaan, Tino Febriwan M. Geophysicist

3 Hai orang-orang beriman apabila kamu dikatakan kepadamu: "Berlapanglapanglah dalam majlis", maka lapangkanlah niscaya Allah akan memberi kelapangan untukmu. Dan apabila dikatakan: "Berdirilah kamu", maka berdirilah, niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orangorang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan. (Al Mujaadilah : 11) Kupersembahkan untuk Ayah, Ibu, dan Adik-Adik Tercinta, Terima kasih atas do a dan dukungannya

4 ABSTRAK Lapangan RH merupakan salah satu lapangan gas yang berasal dari reservoir karbonat Formasi Baturaja di Cekungan Sumatera Selatan. Lapangan RH berbentuk antiklinorium dengan panjang sekitar 7 km dan lebar sekitar 3.5 km. Ratarata ketebalan Formasi Baturaja di lapangan RH sekitar 80 meter. Penelitian ini akan membandingkan metode inversi Elastic Impedance (EI) dan metode Lambda Mu Rho (LMR) untuk mengkarakterisasi reservoir pada lapangan ini. Kedua metode ini dipilih karena inversi Acoustic Impedance (AI) memiliki keterbatasan dalam mengidentifikasi litologi dan fluida. Data seismik pre stack akan diproses untuk menghasilkan data seismik near stack, far stack, Rp dan Rs. Data seismik near stack dan far stack digunakan sebagai input melakukan inversi EI, sedangkan data seismik Rp dan Rs digunakan untuk melakukan inversi LMR. Hasil inversi menunjukkan bahwa inversi EI dapat membedakan zona gas dan zona air, namun tidak dapat membedakan litologi antara batuan karbonat dan shale dengan baik. Sementara inversi LMR dapat mengidentifikasi fluida dan membedakan litologi dengan baik. Parameter Mu rho yang sensitif terhadap litologi, dapat memisahkan litologi antara batuan karbonat dan shale, sementara parameter Lambda rho yang sensitif terhadap kehadiran fluida, dapat mengidentifikasi kehadiran gas pada zona target dengan baik, yang ditandai dengan nilai Lambda rho yang lebih rendah dibandingkan zona air yang ada di bawahnya. i

5 ABSTRACT RH field is one of the gas field which produces from carbonates reservoir of Baturaja Formation in South Sumatera Basin. This field is contained within an elongated anticlinorium that is 7 km in length and 3.5 km in width.the average carbonate s reservoir thickness of Baturaja Formation in this field is about 80 metres. This research will compare Elastic Impedance (EI) and Lambda Mu Rho (LMR) inversion method for reservoir characterization in this field. Both of the method is choose due to the limitation of Acoustic Impedance (AI) inversion in identifying fluid and lithology effects. Pre stack seismic data is processed to produce near stack, far stack, Rp, and Rs seismic data. Near stack and far stack are used as input of EI inversion, while Rp and Rs are used as input of LMR inversion. The inversion results show that EI inversion can separates gas and brine zone, but it is not good enough to separate the lithology of carbonates and shale. While LMR inversion can identifies the fluid effects and discriminates the lithology better. Mu rho parameter that sensitives about lithology, can discriminates the lithology of carbonates and shale better, while Lambda rho parameter that sensitives about fluid effects, can identifies the gas effect in interest zone, that s showed by low Lambda rho values. ii

6 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr Wb, Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Subhanahu Wata ala, yang senantiasa memberikan segala rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis bisa menyelesaikan laporan tugas akhir ini dengan judul EVALUASI METODE INVERSI EI DAN LMR UNTUK IDENTIFIKASI ZONA GAS PADA LAPANGAN RH FORMASI BATURAJA CEKUNGAN SUMATERA SELATAN, sebagai syarat dalam menyelesaikan kuliah program sarjana S1 Program Studi Teknik Geeofisika Institut Teknologi Bandung. Pelaksanaan tugas akhir berlangsung selama dua bulan, yaitu pada tanggal 3 Maret sampai tanggal 2 Mei 2008, bertempat di PT Medco E&P Indonesia. Pada kesempatan ini penulis juga ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ayahanda dan Ibunda tercinta, my luvly brother and sister Yosi dan Hanafi, serta semua keluarga besar yang senantiasa selalu mendo akan penulis. 2. Bapak Dr. Darharta Dahrin selaku ketua program studi Teknik Geofisika ITB yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melakukan penelitian di PT. Medco E&P Indonesia. iii

7 3. Bapak PM Susbandono selaku Senior Manager of Human Resources PT Medco E&P Indonesia yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk melaksanakan tugas akhir di sana. 4. Bapak Sigit Sukmono sebagai dosen pembimbing kampus yang telah meluangkan waktunya dalam memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis hingga selesainya tugas akhir ini. 5. Mas Tino Febriwan sebagai pembimbing perusahaan yang senantiasa sabar dan meluangkan waktunya di tengah kesibukan membimbing penulis selama melaksanakan tugas akhir di sana. 6. Alm. Bapak M.I.T Taib dan Bapak Agus Laesanpura sebagai dosen wali yang senantiasa memberikan nasehat dan bimbingan selama kuliah di TG ITB. 7. Bang Istiqlal, Mas Yudi Yanto, Mas Krypton, Bang Mail, Bang Jhon, Bang Willy, dan semua karyawan PT Medco E&P Indonesia atas kesediaannya berdiskusi dan berbagi ilmu dengan penulis. 8. Seluruh dosen dan staf Tata Usaha di program studi Teknik Geofisika yang telah memberikan ilmunya dan membantu proses belajar penulis selama ini. 9. Teman-teman angkatan 2003 TG ITB (Zaky, Gde Iluh, Yoseph, Fandoc, Caul, Ibien, Danlap, Bang Boz, Rio Katiak, Soncol, Manu, Kresboy, Oky, Gunle, Boble, Yulgin, Erick Purba, Topan, Ratih, Yanda, Jain, Edogson, Soehokda, Hafidl, Rizki), atas kebersamaannya selama ini. iv

8 10. Teman-teman HIMA TG TERRA ITB, semoga TERRA akan tetap jaya dan terus berprestasi. 11. Teman-teman UKM angkatan 2003 atas dukungan dan kebersamaannya. 12. Teman-teman UKM angkatan 2005 terutama Momon, Eka, Arvi, Peng-Q, Reisha, Riki, yang telah menjadi adik-adik yang baik dan tempat berbagi cerita bagi penulis. 13. Teman-teman asrama Rumah-H tercinta (Ridwan, Andi, Thuris, Budi, Cepi, Ikur, Cipto, Fadli, Dodo) atas semangat dan canda tawanya. 14. Semua pihak yang telah banyak membantu dan memberikan motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini, mohon ma af jika tidak tercantum namanya. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan penulis dalam mengerjakan tugas akhir ini, dan penulis sangat mengharapkan saran dan kritikan yang membangun sehingga laporan ini dapat berguna dengan baik. Akhir kata, semoga laporan penelitian ini bermanfa at bagi penulis khususnya, dan bagi yang membaca pada umumnya. Wassalamu alaikum Wr. Wb. Bandung, 6 Juni 2008 Rinaldo v

9 DAFTAR ISI HAL ABSTRAK..i ABSTRACT...ii KATA PENGANTAR..iii DAFTAR ISI..vi DAFTAR GAMBAR..x DAFTAR TABEL....xiv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Maksud dan Tujuan Batasan Masalah Lokasi dan Waktu Penelitian Metodologi Penelitian Perangkat Lunak Sistematika Pembahasan 6 vi

10 BAB II GEOLOGI REGIONAL Stratigrafi Regional Cekungan Sumatera Selatan Fase Tektonik Petroleum System Cekungan Sumatera Selatan Geologi Daerah Penelitian BAB III TEORI DASAR Seismologi Refleksi Konsep Seismik Refleksi Trace Seismik Interferensi Gelombang Seismik Resolusi Vertikal Sifat Fisika Batuan Kecepatan Gelombang P (Vp) dan Gelombang S (Vs) Porositas Densitas Rigiditas dan Inkompresibilitas (LMR)..30 vii

11 3.3 Amplitude Variation with Offset (AVO) dan Impedansi Elastik Inversi Seismik Inversi Bandlimited Inversi Model Based Inversi Spare Spike..41 BAB IV PENGOLAHAN DATA Pengumpulan Data Data Sumur Data Seismik Pengolahan Data Pengolahan data sumur Pengolahan data seismik...53 BAB V ANALISA Analisa Data Sumur Analisa Hasil Inversi Analisa Penampang Zp dan Zs...78 viii

12 5.2.2 Analisa Penampang EI near dan EI far Analisa Penampang Lambda rho dan Mu rho...85 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran...90 REFERENSI...91 ix

13 DAFTAR GAMBAR HAL Gambar 1.1 Peta lokasi daerah penelitian...4 Gambar 2.1 Kolom stratigrafi cekungan Sumatera Selatan.12 Gambar 2.2 Peta cekungan Sumatera Selatan dan struktur geologi regional..14 Gambar 2.3 Peta struktur kedalaman top Baturaja di lapangan RH...20 Gambar 3.1 Konvolusi antara reflektivias dengan wavelet mengurangi resolusi...24 Gambar 3.2 Skema deformasi batuan terhadap Gelombang Kompresi (P-Wave) dan Gelombang Shear (S-Wave) Gambar 3.3 Sw vs Densitas.Aplikasi persamaan Wyllie pada reservoir minyak dan gas.30 Gambar 3.4. Ilustrasi material yang memiliki harga rigiditas dan inkompresibilitas yang berbeda 31 Gambar 3.5. Partisi energi gelombang seismik pada bidang reflektor 34 Gambar 3.6. Metoda inversi seismik...39 Gambar 4.1. Display sumur R Gambar 4.2. Penampang seismik dalam CDP gather..44 Gambar 4.3. Diagram alir pengolahan data...45 Gambar 4.4. Log-log turunan dari P-wave dan S-wave...47 Gambar 4.5. Krosplot P-impedance vs Gamma Ray dengan color key resistivity..48 x

14 Gambar 4.6. Krosplot P-impedance vs S-impedance dengan color key Water Saturation.48 Gambar 4.7. Krosplot NPHI vs RHOB dengan color key Water Saturation...49 Gambar 4.8. Krosplot EI near vs P-impedance dengan colorkey Water Saturation 49 Gambar 4.9. Krosplot EI far vs P-impedance dengan colorkey Water Saturation..50 Gambar Krosplot Mu rho vs NPHI dengan colorkey Water Saturation.50 Gambar Crossplot antara Lambda Rho vs Mu Rho dengan colorkey Water Saturation.51 Gambar Krosplot Lambda Rho vs Mu Rho dengan color key resistivity...51 Gambar Zona gas pada sumur R7 pada kedalaman TVD 2885 ft sampai 2970 ft (85 ft 26 m)...52 Gambar Penampang seismik yang sudah dilakukan proses super gather...53 Gambar Penampang seismik dalam angle gather...54 Gambar Kisaran sudut yang digunakan dalam angle gather antara Gambar Penampang seismik Rp (atas) dan Rs (bawah).55 Gambar Penampang near stack(atas) dan penampang far stack (bawah)...56 Gambar Spektrum amplitudo penampang Rp dan penampang Rs.57 Gambar Korelasi sintetik dari wavelet_statnew di sumur R7 dengan penampang Rp dengan nilai Gambar Spektrum amplitudo penampang near stack (kiri) dan penampang far stack (kanan)...59 xi

15 Gambar 4.22.Wavelet bandpass_near yang akan digunakan dalam proses inversi EI near...60 Gambar Wavelet bandpass_far yang akan digunakan dalam proses inversi EI far...60 Gambar Model initial Zp (atas) dan Model initial Zs (bawah)..61 Gambar Model initial EI near.62 Gambar Model initial EI far...63 Gambar Analisis inversi pada model initial Zp dengan menggunakan metode model based (atas) dan sparse spike linear program..65 Gambar Analisis inversi pada model initial Zs dengan menggunakan metode model based (atas) dan sparse spike linear program..66 Gambar Analisis inversi pada model initial EI near dengan menggunakan metode model based (atas) dan sparse spike linear program..67 Gambar Analisis inversi pada model initial EI far dengan menggunakan metode model based (atas) dan sparse spike linear program..68 Gambar 5.1. Krosplot P-impedance vs Gamma Ray dengan color key resistivity..70 Gambar 5.2. Krosplot P-impedance vs S-impedance dengan color key Water Saturation.71 Gambar 5.3. Krosplot NPHI vs RHOB dengan color key Water Saturation...72 Gambar 5.4. Krosplot Mu rho vs NPHI dengan colorkey Water Saturation...73 Gambar 5.5a. Krosplot EI near vs P-impedance dengan colorkey Water Saturation..74 xii

16 Gambar 5.5b. Krosplot EI far vs P-impedance dengan colorkey Water Saturation..74 Gambar 5.6a. Krosplot Lambda Rho vs Mu Rho dengan color key Water Saturation 75 Gambar 5.6b. Krosplot Lambda Rho vs Mu Rho dengan color key resistivity.76 Gambar 5.7. Analisa ketebalan tuning pada daerah target...78 Gambar 5.8. Penampang P-impedance (Zp) hasil inversi metode model based dari reflektifitas Rp...80 Gambar 5.9. Penampang S-impedance (Zs) hasil inversi metode model based dari reflektifitas Rs...81 Gambar Penampang EI near hasil inversi metode model based dari penampang EI near...83 Gambar Penampang EI far hasil inversi metode model based dari penampang EI far...84 Gambar Krosplot Mu rho vs Density yang memperlihatkan dua fasies karbonat...86 Gambar Penampang Mu rho hasil transformasi Zp dan Zs...87 Gambar Penampang Lambda rho hasil transformasi Zp dan Zs 88 xiii

17 DAFTAR TABEL HAL Tabel 4.1 Parameter inversi metode model based (hard constrain) untuk Rp dan Rs...64 Tabel 4.2 Parameter inversi metode sparse spike linear program untuk Rp dan Rs...64 Tabel 4.3 Parameter inversi metode model based (soft constrain) untuk near stack dan far stack...64 Tabel 4.4 Parameter inversi metode sparse spike linear program untuk near stack dan far stack...64 Tabel 4.5. Hasil analisis inversi penampang Zp, Zs, EI near, dan EI far.69 xiv