KIRCHHOFF DEPTH MIGRATION MENGGUNAKAN MODEL KECEPATAN YANG DIBANGUN DARI ATRIBUT COMMON REFLECTION SURFACE (CRS) TUGAS AKHIR Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Institut Teknologi Bandung oleh NURUL BURHAN NIM : 123 04 019 Program Studi Teknik Geofisika INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009
KIRCHHOFF DEPTH MIGRATION MENGGUNAKAN MODEL KECEPATAN YANG DIBANGUN DARI ATRIBUT COMMON REFLECTION SURFACE (CRS) oleh Nurul Burhan NIM : 123 04 019 Program Studi Teknik Geofisika Institut Teknologi Bandung Menyetujui Tim Pembimbing Februari 2009 Pembimbing I Pembimbing II Dr. Eng. T. A. Sanny NIP. 131 667 755 Dr. rer. nat. R.M. Rahmat Sule NIP. 132 137 900
ABSTRAK Kualitas penampang stack zero offset memiliki peranan yang sangat penting karena merupakan penampang awal yang dapat diinterpretasi sebelum dilakukan proses migrasi. Salah satu metode stack yang mampu memberikan hasil yang baik adalah metode Common Reflection Surface (CRS) stack. Metode ini menggunakan ide dan prinsip stacking CMP konvensional. Hanya saja pada stacking CRS menggunakan jumlah trace yang lebih banyak daripada stacking konvensional. Agar diketahui keunggulan metoda CRS stack dibandingkan dengan metoda konvenional stack, dilakukan perbandingan aplikasi metoda CRS stack dan konvensional stack pada data sintetik. Data sintetik didapatkan dengan melakukan pemodelan sintetik menggunakan prinsip ray tracing. Data hasil pemodelan sintetik ini lalu diolah dengan menggunakan metoda konvensional dan metoda CRS. Hasil penelitian pada aplikasi data sintetik ini ternyata secara kualitatif metoda CRS stack mampu memberikan penggambaran bawah permukaan yang lebih baik dalam hal kemenerusan dan ketajaman reflektor daripada metoda konvensional. Penampang hasil stack tersebut kemudian dimigrasi pada domain kedalaman menggunakan migrasi Kirchhoff. Model kecepatannya sendiri dibangun dari atribut yang dihasilkan oleh metode CRS stack. Efisiensi dan kualitas hasil migrasi ditentukan oleh pemilihan apertur migrasi. Apertur migrasi yang optimum dapat diketahui dari titik stasioner dan lebar apertur minimum di sekitar titik stasioner, yang didapatkan berdasarkan informasi atribut CRS. Sehingga pengaruh di luar apertur ini yang akan menimbulkan efek noise pada hasil migrasi dihilangkan. Pengolahan data menggunakan metode apertur minimum migrasi Kirchhoff ini dilakukan pada data hasil stack konvensional dan CRS sebelumnya. Hasil migrasi poststack menunjukan bahwa data stacking sangat mempengaruhi kualitas migrasi, sehingga hasil migrasi postack dari data stack CRS lebih baik dalam hal kemenerusan dan ketajaman reflektor daripada data stack konvensional. Jika kita menginginkan detail struktur yang lebih baik, maka harus dilakukan migrasi prestack. Migrasi ini menggunakan data multicoverage dan model kecepatan yang telah dibuat sebelumnya dengan metode CRS. Data prestack memiliki detail yang lebih baik, namun noise yang tidak diinginkan juga tampak pada penampang migrasi. Kata kunci : Common Reflection Surface (CRS) stack, Atribut CRS stack, Model Kecepatan dan Migrasi Kirchhoff. i
ABSTRACT The quality of zero offset stack profile has a very significant role because that is the first profile that can be interpreted before migration process. One of the stack methods that can give a better result is Common Reflection Surface (CRS) stack. This method uses some ideas and principals from convensional CMP stacking. The difference is the CRS stack method using more number of trace than CMP stack method. In order to show that CRS method is better than conventional stacking, a comparation between result from CRS and conventional stacking was done in synthetic data. Synthetic data wes derived from the ray tracing seismic modelling. Then it processed by conventional and CRS stack method. The result from those processing are compared each other. This work demonstrate that in qualitative way, CRS method could give better subsurface imaging in than the conventional one. These seismic sections was migrated in the depth domain using Kirchhoff migration. The velocity model itself was built using CRS stack attributes. Efficiency as well as image quality of this process strongly depend on the selection of the migration aperture. The optimum migration aperture was known from stationery point and the aperture width around stationary, were defined from these attributes. So the effect beyond these aperture that contribute only noise to the migrated image was unused. Processing data using minimum-aperture Kirchhoff migration was applied to conventional and CRS stack sections. The result of the poststack migration show that it was influenced by the stacking section data, so poststack migrasion using CRS stack data are better than conventional one. If we want more detail in the structur image then we need to perform prestack migration. This migration was using multicoverage data and velocity model that was created before. These prestack data has more detail structure, but there are some noise effect in the migrated section. Keyword : Common Reflection Surface (CRS) stack, CRS stack attributes, Velocity model, and Kirchhoff migration. ii
PRAKATA Alhamdulillah, penulis ucapkan segala puji dan syukur hanya kepada Allah SWT karena atas kasih sayang dan rahmat-nya lah tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Shalawat dan salam semoga tercurahkan kepada Rasulullah SAW, yang akan selalu menjadi panutan penulis. Pada tugas akhir ini, penulis mengambil kajian berjudul Kirchhoff depth migration menggunakan model kecepatan yang dibangun dari atribut Common Reflection Surface (CRS) yang diajukan untuk memenuhi salah satu syarat akademik tingkat pendidikan sarjana strata satu, Program Studi Teknik Geofisika, Institut Teknologi Bandung. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua penulis yang sangat menyayangi dan mendukung penulis selama ini dan kepada saudara penulis khususnya Mbak Susi dan Novi yang mengedit tugas akhir ini serta Rizal yang membantu penulisan tugas akhir ini. Penulis juga ingin mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada : Bapak Dr. Eng. T. A. Sanny sebagai pembimbing utama yang telah memberikan petunjuk dan pengarahan dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Bapak Dr. rer. nat. R. M. Rachmat Sule sebagai pembimbing kedua yang banyak memberikan pemahaman dan saran tentang tugas akhir ini. Bapak Dr. Darharta Dahrin, yang telah memberikan banyak nasihat-nasihat tidak hanya dalam hal akademik namun juga dalam keprofesian dan bermasyarakat. Bapak Dr. Sigit Sukmono, selaku dosen wali yang berkenan memberikan masukan yang berhubungan dengan akademik, selama penulis mengikuti pendidikan di ITB. iii
Penghuni B-13 Pian dan Izmi yang membuat kuliah di ITB ini terasa mengasikkan. Teman-teman maen bareng: Noverdi, Turgod, dan Agus, he..19x. Teman-teman lab processing Kang Andri, Ei, Edwin, Ibean, Ilham, dan terutama Yona yang mengusulkan topik ini. Thanks 1000x yon, akhirnya lulus juga. Teman teman TERRA & TG2004 terutama tim futsal 2004 aka G4T0, seringsering maen lagi yuk. Bapak dan Ibu dosen Teknik Geofisika, yang memberikan ilmu selama penulis mengikuti kegiatan perkuliahan di Teknik Geofisika. Seluruh karyawan Teknik Geofisika yang membantu penulis dalam perkuliahan ini. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca. Bandung, February 2009 Penulis iv
DAFTAR ISI ABSTRAK... i ABSTRACT... ii PRAKATA... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... ix BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang.... 1 1.2 Tujuan... 2 1.3 Ruang Lingkup Masalah... 3 1.4 Sistematika Pembahasan... 3 BAB II COMMON REFLECTION SURFACE... 4 2.1 Metode Konvensional Stack... 4 2.1.1 Common Midpoint (CMP) Stack... 4 2.1.2 Koreksi Normal Moveout(NMO)... 5 2.2 Metode Common Reflection Surface Stack... 8 2.2.1 Operator Stacking CRS... 9 2.2.2 Prosedur Pencarian CRS Stack... 12 2.2.3 Proyeksi Zona Fresnel... 13 2.2.4 Inversi Tomografi... 14 2.2.4.1 Smoothing... 18 2.2.4.2 Automatic Picking... 18 BAB III MIGRASI KIRCHHOFF... 19 3.1 Huygen Surface dan Isochron... 20 3.2 Migrasi Kirchhoff 2.5D... 21 3.3 Apertur Minimum... 22 3.3.1. Penentuan Titik Stasioner... 23 v
3.3.2. Penentuan Lebar Apertur... 25 3.4 Tapper... 25 3.5 Green s Function... 26 BAB IV PENGOLAHAN DATA SINTETIK DAN ANALISA... 29 4.1 Data Multicoverage... 29 4.2 Pengolahan Data... 32 4.2.1 Pengolahan CRS Stack... 33 4.2.2 Pengolahan Inversi Tomografi... 37 4.2.2.1 Smoothing... 37 4.2.2.2 Automatic Picking... 38 4.2.2.3 Inversi Tomografi... 38 4.2.3 Pengolahan Migrasi... 40 4.2.3.1 Migrasi Poststack... 40 4.2.3.2 Migrasi Prestack... 44 4.3 Perbandingan Penampang Stack dan Migrasi... 46 BAB V PENUTUP... 50 5.1. Kesimpulan... 50 5.2. Saran... 51 DAFTAR PUSTAKA... 52 LAMPIRAN... x vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Diagram alir pengolahan data secara umum (Hertweck et. al., 2004). 2.1 Geometri ray dari common midpoint (CMP) gather, (Jager, 1999). 2.2 CDP gather dan koreksi NMO, (Yilmaz, 1988). 2.3 Geometry CMP gather pada reflektor yang memiliki dip, (Jager, 1999). 2.4 Smearing dari titik Refleksi di satu CMP gather (Muller, 1999). 2.5 Curvature gelombang normal (hijau) dan curvature gelombang NIP (merah), (Jager, 1999). 2.6 (a) Segmen ray yang direfleksikan pada titik CRS, (b) Arah rambat gelombang NIP, terlihat bahwa titik NIP ini identik dengan titik CRP, (c) Jika model kecepatan konstan, gelombang yang dikembalikan akan berada pada titik NIP (Duveneck, 2004). 2.7 Parameter-parameter inversi tomografi.. 2.8 Kiri: Gelombang NIP yang dibangkitkan dari point source, Kanan: Gelombang NIP yang dikembalikan ke titi asal NIP di bawah permukaan (Duveneck, 2004). 3.1 Kiri: Huygen Surface, dan Kanan: Isochron, (Jager, 2005). 3.2 Seismogram dan diffraction surface untuk titik M 1, M 2, dan M 3 dari model geologi di sebelah kanan yang terdiri dari grid-grid, (Jager, 2005). 3.3 Titik stasioner dan minimum aperture (Jager, 2005). 3.4 Kemiringan local m dari event refleksi pada penampang waktu pada ZO, berhubungan dengan emergence location α dan kecepatan dekat permukaan v 0 (Jager, 2005). 3.5 Ilustrasi traveltime error yang dihasilkan dari interpolasi trilinier pada titik tengah sel grid GFT (Jager, 2005). 4.1 Model sintetik bawah permukaan untuk: (a) low velocity layer, dan (b) high velocity layer (Modifikasi dari Forel et al, 2005). vii
4.2 Contoh shot point ke-50 pada kilometer ke-2.45 (kiri) dan shot point ke-150 pada kilometer ke-7.45 (kanan) untuk: (a) low velocity layer, dan (b) high velocity layer. 4.3 Diagram alir pengolahan data ZO CRS stack dengan situasi conflicting dip. 4.4 Diagram alir pengolahan data ZO konvensional stack. 4.5 Penampang ZO model Low Velocity Layer untuk: (a) CRS stack, dan (b) Konvensional stack. Tanda panah menunjukan kemenerusan reflektor, sedangkan lingkaran orange menunjukan artifak-artifak yang ada. 4.6 Penampang ZO model High Velocity Layer untuk: (a) CRS stack, dan (b) Konvensional stack. Tanda panah menunjukan kemenerusan reflektor, sedangkan lingkaran orange menunjukan artifak-artifak yang ada. 4.7 Alur pengolahan data inversi tomografi. 4.8 Penampang model kecepatan untuk: (a) low velocity layer, dan (b) high velocity layer. 4.9 Penampang migrasi postack model Low Velocity Layer untuk: (a) CRS stack, dan (b) Konvensional stack. Tanda panah menunjukan kemenerusan reflektor, sedangkan lingkaran orange menunjukan artifak-artifak yang ada. 4.10 Penampang migrasi postack model High Velocity Layer untuk: (a) CRS stack, dan (b) Konvensional stack. Tanda panah menunjukan kemenerusan reflektor, sedangkan lingkaran orange menunjukan artifak-artifak yang ada. 4.11 Penampang migrasi Prestack,model Low Velocity Layer. Tanda panah menunjukan kemenerusan reflektor, sedangkan lingkaran orange menunjukan artifak-artifak yang ada. 4.12 Penampang migrasi Prestack model High Velocity Layer. Tanda panah menunjukan kemenerusan reflektor, sedangkan lingkaran orange menunjukan artifak-artifak yang ada. 4.13 Penampang migrasi Poststack dan Prestack untuk model Low Velocity Layer. Tanda panah menunjukan kemenerusan reflektor, sedangkan lingkaran orange menunjukan artifak-artifak yang ada. 4.14 Penampang migrasi Poststack dan Prestack untuk model High Velocity Layer. Tanda panah menunjukan kemenerusan reflektor, sedangkan lingkaran orange menunjukan artifak-artifak yang ada. viii
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Parameter Akuisisi. 30 4.2 Perbandingan Konvensional Stack dengan ZO CRS Stack... 46 4.3 Perbandingan Metode Migrasi.. 49 ix