BAB III PEMODELAN GEOMETRI RESERVOIR

Transkripsi

1 BAB III PEMODELAN GEOMETRI RESERVOIR Pemodelan reservoir berguna untuk memberikan informasi geologi dalam kaitannya dengan data-data produksi. Studi geologi yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui geometri dan potensi reservoir, meliputi interpretasi lingkungan pengendapandan perhitungan serta pemodelan tiga dimensi petrofisika reservoir. Informasi yang diperlukan untuk mengetahui geometri reservoir yaitu ketebalan reservoir dan lingkungan pengendapan. Ketebalan reservoir didapatkan dari interval zona stratigrafi yang ditentukan melalui korelasi dengan konsep stratigrafi sekuen. Interpretasi lingkungan pengendapan dianalisis dari batuan inti dan elektrofasies dari pola log sumur pada zona reservoir di daerah penelitian. Untuk mengetahui penyebaran reservoir baik lateral maupun vertikal, langkah-langkah yang harus dilakukan adalah korelasi yang mencakup korelasi antar sumur dan korelasi/picking horizon seismik, pemetaan struktur bawah permukaan, interpretasi lingkungan pengendapan, analisis sedimentasi, pemetaan geometri reservoir dari gross interval reservoir, dan pemetaan net sand reservoir pada zona reservoir penelitian, yaitu reservoir A Sand. 3.1 KORELASI Korelasi dapat didefenisikan sebagai suatu metoda untuk membedakan unit stratigrafi yang ekivalen dalam segi waktu, umur, dan posisi stratigrafi (Tearpock dan Bischke, 1991). Korelasi yang dilakukan pada penelitian ini menggunakan konsep stratigrafi sekuen yang bertujuan untuk menghubungkan interval stratigrafi yang memiliki kesamaan waktu atau posisi stratigrafi. Data yang digunakan untuk korelasi adalah data log sumur, berupa log Gamma Ray (GR), Resistivity (DRES), dan Density (RHOB). Suatu interval pola log tertentu 29

2 menerminkan suatu siklus pengendapan tertentu di suatu lingkungan pengendapan (Serra, 1989). Contohnya log Gamma Ray dan Spontaneous Potential (SP) yang mencerminkan variasi dalam suatu suksesi ukuran besar butir (Selley, 1978 dalam Walker, 1992). Secara umum, tujuan dari korelasi adalah : Merekonstruksi kondisi geologi bawah permukaan (struktur dan stratigrafi) serta mengetahui penyebaran lateral maupun vertikal zona reservoir. Merekonstruksi paleogeografi pada umur stratigrafi tertentu. Menyusun sejarah geologi daerah penelitian Korelasi Antar Sumur Korelasi antar sumur berguna untuk menghubungkan bidang kesamaan waktu dalam tiap-tiap sumur. Korelasi ini diawali dengan dengan menentukan marker yang memisahkan reservoir. Pekerjaan korelasi untuk reservoir target dilakukan pada 7 (tujuh) sumur yang terdapat di Lapangan Ramai. Korelasi yang dikerjakan sebanyak lima korelasi, yaitu dua korelasi yang menunjukkan penampang barat laut-tenggara (NW-SE) dan tiga korelasi yang menunjukkan timur laut-barat daya (NE-SW) (Lampiran 1-5). Penampang timur laut-barat daya (NE-SW) memberikan gambaran arah pengendapan menuju basinward, sedangkan penampang barat laut-tenggara (NW-SE) bertujuan untuk mendapatkan rekonstruksi perkembangan koridor dan penampang tipe endapan penyusun reservoir. Korelasi dilakukan dengan menghubungkan titik-titik yang dianggap memiliki kesamaan waktu (Gambar 3.2). Marker utama di zona reservoir target adalah FS-2. Marker ini diinterpretasikan sebagai permukaan genang laut 30

3 (flooding surface). Korelasi lainnya menghubungkan flooding surface (FS) lainnya, yaitu FS-02, dan sequence boundary, yaitu SB-1. Zona reservoir yang diidentifikasi setara dengan reservoir A Sand yang berada di dalam Formasi Bekasap berdasarkan litostratigrafi Cekungan Sumatra Tengah. Penamaan reservoir penelitian akan mengikuti nama yang sama dengan nama litostratigrafinya. Gambar 3.1. Sketsa lintasan korelasi daerah penelitian 31

4

5

6 3.2 PETA STRUKTUR KEDALAMAN Peta struktur kedalaman merupakan peta yang sangat penting dalam geologi, khusunya dalam bidang geologi perminyakan. Prinsip pemetaan bawah permukaan adalah menyediakan media untuk geologiwan, geofisikawan, insinyur perminyakan/pertambangan dengan peralatan dan data yang ada untuk menghasilkan interpretasi bawah permukaan yang paling logis (Tearpock dan Bischke, 1991). Peta struktur kedalaman bersifat kuantitatif, artinya menggambarkan suatu garis yang menghubungkan titik-titik yang bernilai sama, misalnya kedalaman, ketebalan, dan sebagainya. Peta ini bersifat dinamis, artinya kebenaran peta tidak dapat dinilai dari kebenaran metode tetapi atas ketersediaan data yang ada dan sewaktu-waktu dapat berubah apabila ditemukan data baru (Tearpock dan Bischke, 1991). Pembuatan peta bawah permukaan bertujuan untuk mengetahui struktur yang berkembang, arah suplai sedimen, lingkungan pengendapan, dan arah perubahan lingkungan pengendapan. Peta ini merupakan media awal dalam kegiatan eksplorasi maupun pengembangan suatu lapangan. Nilai kedalaman True Vertical Depth Subsea (TVDSS) setiap titik korelasi dari data sumur dan seismik diinterpolasikan menjadi suatu peta struktur kedalaman. Interval vertikal antar titik korelasi menggambarkan interval reservoir. Penelitian ini menghasilkan 1 (satu) peta struktur bawah permukaan yang mencerminkan kondisi batas atas reservoir, yaitu peta kedalaman struktur bawah permukaan marker FS-2. Peta struktur kedalaman dihasilkan dari interpolasi setiap marker yang telah dikorelasi. Gambar 3.5 memperlihatkan hasil pemetaan struktur kedalaman marker FS-2. Peta struktur bawah permukaan ini menggambarkan struktur yang berkembang di Lapangan Ramai, yaitu antiklin asimetris dengan sayap yang memiliki kemiringan landai pada bagian barat daya dan kemiringan terjal pada bagian timur laut. Pada bagian barat laut dari struktur ini berasosiasi dengan sesar 34

7 mayor normal, dengan kemiringan yang mengarah ke barat laut (Gambar 3.7). Struktur antiklin ini juga berasosiasi dengan sesar-sesar penyerta berupa sesarsesar naik yang berarah barat laut-tenggara (NW-SE) dan utara-selatan (N-S) dan sesar-sesar normal yang berarah timur laut-barat daya (NE-SW) (Gambar 3.6 dan Gambar 3.7). Struktur tersebut menyebabkan terperangkapnya minyak bumi pada lapangan ini dengan tipe faulted anticline (antiklin tersesarkan) Pembentukan antiklin Lapangan Ramai ini berasosiasi dengan pembentukan Sistem Sesar Naik Daludalu yang berada di bagian timur laut lapangan ini. Antiklin yang berasosiasi dengan sesar naik ini dipotong oleh sesarsesar normal penyerta dengan arah timur laut-barat daya (NE-SW) yang terdistribusi di bagian puncak antiklin. Semua sumur produksi terkonsentrasi pada daerah dari lipatan tersebut. Sesar-sesar normal penyerta memiliki kemiringan ke arah barat laut dan tenggara. Pada umumnya rangkaian sesar tersebut bersifat pendek secara lateral dengan kemiringan yang terjal. 35

8

9

10

11 3.3 LINGKUNGAN PENGENDAPAN Tiap lingkungan pengendapan memiliki karakteristik yang berbeda. Karakteristik tersebut akan menentukan sifat fisik litologi yang menyusun sebuah tipe endapan yang akan menentukan kualitas sebuah reservoir. Pengetahuan terhadap lingkungan pengendapan sebuah reservoir merupakan hal yang penting dalam pekerjaan karakterisasi reservoir. Dalam penelitian ini, penafsiran lingkungan pengendapan dilakukan dengan analisis dari batuan inti dan elektrofasies dari bentuk pola log gamma ray. Hasil interpretasi lingkungan pengendapan dari batuan inti tersebut dicocokkan dengan pola log gamma ray untuk digunakan sebagai dasar elektrofasies Lingkungan Pengendapan dari Batuan Inti Interpretasi lingkungan pengendapan dengan batuan inti merupakan cara terbaik dalam melakukan analisis lingkungan pengendapan dari data sumur. Tipe endapan diinterpretasi dengan melakukan analisis urutan vertikal yang bertujuan untuk menganalisa suksesi vertikal suatu conto batuan inti. Dengan analisis urutan vertikal, dapat diketahui dengan jelas pola sedimentasi suatu batuan yang dicerminkan dari perubahan ukuran besar butir, struktur sedimen, pola penebalan dan penipisan litologi, jenis butir penyusun/mineralogi, pemilahan, matriks penyusun, kemas, dan kekompakan. Dalam penelitian ini, conto batuan inti yang dideskripsi hanya ada di sumur Ramai-7 dengan ketebalan 49 ft. Hasil deskripsi dan interpretasi lingkungan pengendapan conto batuan inti dapat dilihat pada Gambar 3.8. Berdasarkan deskripsi batuan inti didapatkan dua buah endapan penyusun reservoir A Sand, yaitu (dari bawah ke atas) endapan tidal ridge dan endapan estuarine distributary channel. Kedua tipe endapan tersebut merupakan bagian dari tide-dominated delta/estuarine. Endapan tidal ridge ( ,7 ft TVD) disusun oleh batupasir sedangsangat halus dengan sisipan batupasir konglomeratan dan serpih, berwarna abuabu kecokelatan, karbonatan, terbioturbasi kuat, terdapat mud drapes, dan fosil 39

12 cangkang moluska yang utuh maupun pecah. Pada bagian atas formasi ini terdapat ichnofossil jenis Glossifungites (Gambar 3.8 foto 7). Adanya mud drapes mengindikasikan pengaruh arus pasang-surut yang kuat pada saat pengendapan berlangsung (Gambar 3.8 foto 9). Kenampakan kandungan minyak bumi dapat dilihat pada bagian atas endapan ini. Endapan ini dibatasi oleh erosional surface di bagian atasnya, tepatnya di atas Glossifungites (Gambar 3.8 foto 6). Secara umum interval ini mempunyai pola ukuran butir mengkasar dan menebal ke atas. Pola tersebut cocok dengan pola yang dicerminkan oleh log GR yang berbentuk funnel shape. Sedimen ini diinterpretasi diendapkan pada bagian delta front suatu tide-dominated delta. Endapan estuarine distributary channel (1463,7-1473,7 ft TVD) disusun oleh batupasir konglomeratan-batupasir halus dengan sisipan serpih, berwarna cokelat keabuan, gradded bedding, karbonatan, setempat terbioturbasi, terdapat mud drapes, dan pecahan fosil cangkang moluska. Adanya mud drapes mengindikasikan pengaruh arus pasang-surut yang kuat pada saat pengendapan berlangsung (Gambar 3.8 foto 3). Mud drapes tersebut dierosi oleh batupasir kasar dimana erosional surface yang ada diinterpretasi sebagai autocyclic erosional surface dari pengendapan estuarine distributary channel (Dalrymple, 1992 dalam Walker, 1992) (Gambar 3.8 foto 3). Kenampakan kandungan minyak bumi dapat dilihat pada bagian bawah endapan ini yang dicirikan oleh batuan berwarna cokelat kehitaman (Gambar 3.8 foto 4 dan 5). Bagian bawah endapan ini disusun oleh konglomerat dengan ketebalan ±5 ft yang tersusun oleh fragmen kuarsa berukuran kerakal dan pecahan cangkang moluska yang mengindikasikan suatu rezim aliran yang kuat. Pada bagian paling bawah endapan ini terdapat adanya erosional surface yang membatasi litologi konglomerat dengan batupasir sangat halus (endapan tidal ridge). Secara umum endapan ini mempunyai pola ukuran butir menghalus dan batupasir menipis ke atas. Pola tersebut cocok dengan pola yang dicerminkan oleh log GR yang berbentuk bell shape. Sedimen ini diinterpretasi diendapkan pada bagian delta plain suatu tide-dominated delta. 40

13

14 Di atas reservoir A Sand diendapkan marine shale dengan sisipan tipis batupasir sangat halus dan endapan lag di bagian bawahnya ( ,7 ft TVD). Endapan lag dicirikan oleh lapisan tipis batupasir glaukonitan berukuran pasir sedang-sangat halus yang bergradasi ke atas. Endapan ini membatasi batas atas reservoir pada sumur Ramai-7 dengan kontak erosional terhadap endapan estuarine distributary channel (Gambar 3.8 foto 2), yang diinterpretasi sebagai wave ravinenement surface dari interaksi arus laut. Di atas endapan lag ini diendapkan marine shale dengan sisipan tipis batupasir halus. Sisipan batupasir halus yang paling bawah memiliki kandungan mineral glaukonit yang tinggi, seperti yang diperlihatkan oleh Gambar 3.8 foto 1. Kehadiran mineral glaukonit mengindikasikan pengaruh laut yang tinggi di saat pengendapannya. Secara umum endapan marine shale memiliki pola ukuran butir menghalus dan sisipan batupasir yang menipis ke atas Elektrofasies Elektrofasies dianalisis dari pola log kurva Gamma Ray (GR). Menurut Selley (1978) dalam Walker (1992), log Gamma Ray mencerminkan variasi dalam suatu suksesi ukuran besar butir. Suatu suksesi ukuran besar butir tersebut menunjukkan perubahan energi pengendapan (Levy, 1991). Tiap-tiap lingkungan pengendapan menghasilkan pola energi pengendapan yang berbeda. Gambar 3.9 memperlihatkan tiga pola bentuk dasar kurva log GR sebagai respon terhadap proses pengendapan, yaitu blocky-shape (bentuk prisma), bell-shape (bentuk lonceng), dan funnel-shape (bentuk cerobong). Gambar 3.10 memperlihatkan profil vertikal endapan di lingkungan tide-dominated delta/estuarine. Bentukbentuk dasar kurva log GR tersebut dijadikan dasar sebagai penentuan model tipe endapan setelah dicocokkan dengan deskripsi batuan inti pada sumur Ramai-7. Model acuan yang dijadikan kontrol bagi penentuan tipe dan karakteristik lingkungan endapan adalah mekanisme pengendapan tide-dominated delta (Dalrymple, 1992 dalam Walker, 1992), Delta Colorado (Meckel, 1975 dalam Galloway dan Hobday, 1996) (Gambar 3.10), dan mekanisme pengendapan Cekungan Sumatra Tengah. 42

15

16

17

18 pengendapan reservoir A Sand berlansung pada Miosen Bawah (Kadar, 1999, dan PT.Geoservices, 1999 dalam Laporan Internal CPI, 2002). Secara umum reservoir A Sand disusun oleh endapan tidal ridge dan endapan estuarine distributary channel. Susunan lingkungan pengendapan ini dijumpai dengan lengkap pada beberapa sumur. Namun pada sumur tertentu, hanya endapan estuarine distributary channel yang dijumpai. Hal ini diduga akibat pengerosian oleh SB-1 dari pengendapan estuarine distributary channel yang mengerosi tidal ridge. Proses sedimentasi pada reservoir A Sand di Lapangan Ramai diawali oleh pengendapan tidal ridge yang diendapkan di daerah delta front pada kondisi prograding delta dalam fasa highstand system tract (HST). Kondisi prograding yang ditunjukkan oleh pola log GR yang mengkasar dan menebal ke atas (coarsening dan thickening upward). Selanjutnya diendapkan estuarine distributary channel yang diendapkan di daerah delta plain pada kondisi prograding delta kembali dalam fasa lowstand system tract (LST). Kondisi prograding ditunjukkan oleh perubahan lingkungan pengendapan dari delta front ke delta plain. Endapan estuarine distributary channel dibagian atas dibatasi oleh endapan lag yang menjadi batas atas reservoir A Sand dan ditafsirkan sebagai transgressive surface dan sekaligus menjadi pembatas fasa LST di bagian bawah dengan transgressive system tract (TST) di bagian atasnya. Berdasarkan analisa di atas, terdapat dua buah sistem pengendapan yang menyusun reservoir A Sand dengan keadaan sedimentasi yang berbeda. Dalam tahap selanjutnya, pemodelan reservoir A Sand akan dibagi menjadi dua berdasarkan hal tersebut, yakni : (a) Reservoir A Sand bagian atas yang disusun oleh endapan estuarine distributary channel, dan (b) Reservoir A Sand bagian bawah yang disusun oleh endapan tidal ridge. 46

19 3.5 PEMETAAN GEOMETRI RESERVOIR Peta geometri endapan menggambarkan penyebaran lateral lingkungan pengendapan yang membangun reservoir. Peta geometri endapan ini identik dengan peta gross interval reservoir. Pembuatan peta geometri endapan dilakukan dengan cara mengelompokkan setiap sumur yang memiliki tipe endapan dan karakter log yang sama. Bentuk pengelompokkan mengikuti interpretasi lingkungan pengendapan, seperti bentuk estuarine distributary channel atau tidal ridge. Geometri estuarine distributary channel dipetakan dengan mengacu pada plot tebal dan lebar batupasir dalam lingkungan pegendapan oleh Reynolds (1999) (Gambar 3.12) dan bentuk geometri tide-dominated delta oleh Dalrymple (1992) (Gambar 3.13). Sedangkan geometri tidal ridge dipetakan berdasarkan acuan dari Coleman dan Prior (1982) dalam International Human Resources Development Corporation/IHRDC (1987), dengan lebar ratusan meter dan panjang 2 5 km. Hasil pemetaan ini dapat dilihat pada Gambar 3.14 dan Gambar Geometri endapan estuarine distributary channel yang menyusun reservoir A Sand bagian atas dapat dilihat pada Gambar Dari peta terlihat estuarine distributary channel dengan arah aliran timur laut-barat daya (NE-SW) yang semakin melebar ke arah barat daya (SW). Bentuk geometri ini merupakan bentuk yang khas dalam suatu sistem channel pada tide-dominated delta yang akan semakin melebar ke arah basinward dengan bentuk geomteri corong (Dalrymple, 1992 dalam Walker, 1992). Gambar 3.15 menunjukkan geometri endapan tidal ridge yang menyusun reservoir A Sand bagian bawah dengan bentuk yang elongate (memanjang). Arah orientasi sumbu panjang tidal ridge mengikuti arah arus pasang surut yang relatif tegak lurus dengan offshore (Dalrymple, 1992 dalam Walker, 1992). Arah orientasi tersebut sama dengan arah aliran estuarine distributary channel di atasnya yang mengindikasikan bahwa kedua fasies tersebut diendapkan oleh satu sistem tide-dominated delta yang prograde. 47

20

21

22

23

24 Dalam penelitian ini, bentuk geometri kontur net sand dipetakan dengan mengacu pada model penyebaran batupasir pada lingkungan tide-dominated delta oleh Coleman dan Right (1975) dalam Serra (1989) (Gambar 3.16). Dari hasil pemetaan net sand reservoir A Sand (Gambar 3.17 dan Gambar 3.18) dapat dilihat pola kontur net sand dengan bentuk geometri finger-like (bentuk seperti jemari) yang merupakan ciri yang khas dalam suatu sistem tide-dominated delta. 52

25

26