BAB III.docx

of 42 /42
BAB III TINJAUAN PUSTAKA III.1 Konsep Dasar Well Logging Pada setiap kegiatan pemboran eksplorasi dan eksploitasi, selalu dilakukan perekaman sifat fisik batuan (logging). Kegunaan logging yaitu untuk mengetahui dan mendapatkan informasi-informasi bawah permukaan (subsurfarce) untuk mengevaluasi secara kuantitas banyaknya hidrokarbon dilapisan pada situasi dan kondisi sesungguhnya. Ada dua macam pencatatan yang dibedakan menurut waktu pengambilan data yaitu, selama kegiatan pengeboran berjalan dan pencatatan setelah kegiatan pengeboran dihentikan pada target tertentu, dilakukan dengan media kabel disebut wireline log. Dari proses logging tersebut maka akan didapatkan data-data log. Log adalah suatu grafik kedalaman (bisa juga waktu), dari satu set data yang menunjukkan parameter yang diukur secara berkesinambungan didalam sebuah sumur (Harsono, 1997). Pada dasarnya ada 3 macam lod yang dipandang dari segi waktu, yaitu: 1. Log Lapangan Log lapangan ini sering sekali ditandai dengan tulisan besar yang bertuliskan “Field Print”. Log ini Tiara Kumala, Fisika, FMIPA UNSRI 2011 8

Embed Size (px)

Transcript of BAB III.docx

BAB IIITINJAUAN PUSTAKA

III.1Konsep Dasar Well LoggingPada setiap kegiatan pemboran eksplorasi dan eksploitasi, selalu dilakukan perekaman sifat fisik batuan (logging). Kegunaan logging yaitu untuk mengetahui dan mendapatkan informasi-informasi bawah permukaan (subsurfarce) untuk mengevaluasi secara kuantitas banyaknya hidrokarbon dilapisan pada situasi dan kondisi sesungguhnya. Ada dua macam pencatatan yang dibedakan menurut waktu pengambilan data yaitu, selama kegiatan pengeboran berjalan dan pencatatan setelah kegiatan pengeboran dihentikan pada target tertentu, dilakukan dengan media kabel disebut wireline log. Dari proses logging tersebut maka akan didapatkan data-data log.Log adalah suatu grafik kedalaman (bisa juga waktu), dari satu set data yang menunjukkan parameter yang diukur secara berkesinambungan didalam sebuah sumur (Harsono, 1997).Pada dasarnya ada 3 macam lod yang dipandang dari segi waktu, yaitu:1. Log LapanganLog lapangan ini sering sekali ditandai dengan tulisan besar yang bertuliskan Field Print. Log ini adalah log lapangan yang belum tentu dikoreksi sama sekali (Harsono,1997).2. Log TransmisiLog transmisi ini sering kali ditandai dengan tulisan Field Transmitted Log untuk menunjukkan bahwa mereka bukan turunan dari log lapangan melainkan log yang dikirimkan dari lapangan melalui jasa satelit atau telepon (Harsono, 1997).3. Log Hasil ProsesLog Hasil Proses ini meliputi log yang sudah disunting, diproses di computer CSU dan tidak harus lapangan, juga meliputi produk-produk FLIC, biasanya ditandai dengan nama FLIC dan nomor referensi (Harsono, 1997).Well Logging merupakan metode penelitian yang mempelajari karakter fisik batuan suatu formasi dari pengamatan dan perhitungan parameter fisik batuan dari pemboran. Parameter fisik tersebut berupa sifat porositas, resistivitas, temperatur, densitas, permeabilitas dan kemampuan cepat rambat yang direkam oleh gelombang elektron dalam bentuk kurva.Pada setiap kegiatan pemboran eksplorasi dan eksploitasi, selalu dilakukan perekaman sifat fisik batuan (logging). Kegunaan logging yaitu untuk mengetahui dan mendapatkan informasi-informasi bawah permukaan (subsurfarce) untuk mengevaluasi secara kuantitas banyaknya hidrokarbon dilapisan pada situasi dan kondisi sesungguhnya. Ada dua macam pencatatan yang dibedakan menurut waktu pengambilan data yaitu, selama kegiatan pengeboran berjalan, dan pencatatan setelah kegiatan pengeboran dihentikan pada target tertentu, dilakukan dengan media kabel disebut wireline log. Dari proses logging tersebut maka akan didapatkan data-data log.Well Logging dapat dilakukan dengan dua cara dan bertahap yaitu:1. Openhole LoggingOpenhole logging ini merupakan kegiatan logging yang dilakukan pada sumur/lubang bor yang belum dilakukan pemasangan casing. Pada umumnya pada tahap ini semua jenis log dapat dilakukan.

2. Casedhole LoggingCasedhole logging merupakan kegiatan logging yang dilakukan pada sumur/ lubang bor yang sudah dilakukan pemasangan casing. Pada tahapan ini hanya log tertentu yang dapat dilakukan antara lain adalah log Gamma ray, Caliper, NMR, dan CBL.Interpretasi yang dapat dilakukan dengan data log ini adalah interpretasi kualitatif dan interpretasi kuantitatif yang keduanya saling mendukung untuk membantu mengevaluasi formasi guna memperkirakan kuantitas hidrokarbon yang ada.Analisis kualitatif dilakukan untuk menentukan litologi/ susunan lapisan batuan, membedakan lapisan berporous, memperkirakan indikasi adanya hidrokarbon, yang kemudian dipakai sebagai dasar untuk melakukan analisis kuantitatif. Dalam analisis kuantitatif ini dilakukan perhitungan parameter- parameter reservoar yang diperoleh dari data- data log dengan menggunakan persamaan maupun chart/gaftar untuk menghitung banyaknya hidrokarbon pada lapisan produktif.Dalam prosedur logging, setibanya di lapangan, para operator logging mulai mengatur letak kendaraan logging segaris dengan sumbu sumur, menggelarkan kabel logging melalui roda katrol bawah dan atas, dan menyambung alat- alat logging (gambar 3.1). Insinyur logging dibantu oleh dua orang pembantu dan operator, melakukan pemeriksaan dan kaliberasi awal, kemudian rangkaian alat logging diturunkan ke dasar sumur secepat mungkin dengan memperhatikan kondisi sumur. Setelah sampai di dasar sumur, kaliberasi alat sekali lagi dilakukan, skala- skala pembacaan diatur, dan kabel logging mulai ditarik keluar, maka dimulailah proses logging. Kecepatan pengukuran konstan antara 1800 6000 kaki/jam, tergantung pada jenis alat logging yang dipakai.Peralatan logging yang biasanya digunakan antara lain memiliki diameter peralatan logging konvensional umumnya , panjang perangkat logging 20-50 kaki. Perangkat logging biasanya terdiri dari gabungan beberapa alat, yang paling penting adalah peralatan resistivitas yang mengukur tahanan jenis/ resistivitas formasi. Peralatan lain yang penting adalah peralatan yang mengukur porositas, dan yang membedakan zona permeabel dengan zona yang non permeabel. Log- log tersebut dapat direkam sekali jalan atau dua kali jalan dengan peralatan yang berbeda. Kabel logging umumnya mempunyai tujuh konduktor, dua konduktor untuk mengirim arus listrik dari ruang kontrol ke peralatan logging, dan yang lain untuk transmisi data ke ruang kontrol.Parameter-parameter sifat batuan utama yang diukur meliputi temperatur, tahanan jenis, densitas, porositas, permeabilitas dan sebagainya yang tergambar dalam bentuk kurva-kurva log. Sifat-sifat dasar batuan yang tergambar dalam kurva log diperlukan untuk menghitung (Harsono, 1997):1. Kapasitas / kemampuan batuan untuk menampung fluida.2. Jumlah fluida dalam batuan tersebut.3. Kemampuan fluida mengalir dari batuan ke lubang sumur bor.

Gambar 3.1: Set-up wellsite untuk logging.

Gambar 3.2: Skematik diagram dari pengaturan wireline logging yang modern.

III.2Jenis-jenis LogAda empat jenis log yang biasanya digunakan dalam interpretasi data log, yaitu: 1. Log listrik yang meliputi Log SP (Spontaneous Potensial) dan Log Resistivitas,2. Log Radioaktif yaitu meliputi Log GR (GammaRay), Log Neutron, dan Log Densitas ,3. Log Akustik yang berupa Log Sonik,4. Lod Caliper.

III.2.1 Log Listrika. Log Spontaneous Potensial (Log SP)Log SP merupakan rekamaan perubahan potensial listrik antara elektroda di permukaan dengan elektroda yang terdapat di dalam lubang bor yang bergerak naik turun. Supaya dapat berfungsi lubang harus diisi oleh lumpur konduktif (Harsono, 1997).Menurut (Rider, 2002) penggunaan utama dari Log Sp ini yaitu: Menghitung resistivitas air formasi, Mengindikasikan lapisan permeable, Juga dapat digunakan untuk memperkirakan volume shale, Mengindikasikan permukaan, Untuk korelasi antar sumur.

Sumber: Rider, 2002.Gambar 3.3: Log SP: beberapa tipe respon. Log SP menunjukkan variasi Potensial alami. Rw = Resistivitas air formasi; Rmf = Resistivitas saring lumpur.

b. Log ResistivitasResistivitas atau tahanan jenis suatu batuan adalah suatu kemampuan batuan untuk menghambat jalannya arus listrik yang mengalir melalui batuan tersebut (Thomer, 1984). Nilai resistivitas rendah apabila batuan mudah untuk mengalirkan arus listrik, sedangkan nilai resistivitas tinggi apabila batuan sulit untuk mengalirkan arus listrik.Log Resistvitas (resistivity) digunakan untuk mendeterminasi zona hidrokarbon dan zona air, mengindikasikan zona permeable dan tidak permeable dengan mendeteminasi porositas resistivitas, karena batuan dan matrik tidak konduktif, maka kemampuan batuan untuk mengalirkan arus listrik.Log resistivity (log tahanan jenis) bekerja untuk merekam daya hantar listrik sebuah batuan. Butiran dan matrik batuan dapat dianggap tidak menghantarkan listrik, maka log tahanan jenis dapat mengetahui jenis fluida yang mengisi pori-pori batuan. Sonde, mengalirkan arus listrik pada formasi batuan, jika arus listrik yang kembali lebih sedikit maka resistivitasnya besar, begitu sebaliknya. Suatu formasi yang porositasnya sangat kecil (tight) akan menghasilkan tahanan jenis yang sangat tinggi karena tidak mengandung fluida konduktif yang dapat menjadi konduktor arus listrik.Menurut jenis alatnya, log ini dibagi menjadi dua yaitu laterolog dan induksi. Laterolog digunakan untuk pemboran yang menggunakan lumpur pemboran yang konduktif, dan induksidigunakan untuk pemboran yang menggunakan lumpur pemboran yang fresh mud. Berdasarkan jangkauan pengukuran alatnya, log ini dibagi menjadi tiga yaitu dangkal (1-6 inci), medium (1,5-3 feet) dan dalam (>3 feet).1. Alat LaterologAlat DLT memfokuskan arus listrik secara lateral ke dalam formasi dalam bentuk lembaran tipis. Ini dicapai dengan menggunakan arus pengawal (bucking current) yang berfungsi untuk mengawal arus utama (measured current) masuk ke dalam formasi sedalam-dalamnya. Dengan mengukur tegangan listrik yang diperlukan untuk menghasilkan arus listrik utama yang besarnya tetap, resistivitasnya dapat dihitung dengan hukum Ohm.

Gambar 3.4: Prinsip Kerja Alat Laterolog

Alat DLT terdiri dari dua bagian, bagian pertama mempunyai elektroda yang berjarak sedemikian rupa untuk memaksa arus utama masuk sejauh mungkin ke dalam formasi dan mengukur LLd, resistivitas laterolog dalam. Bagian lain mempunyai elektroda yang berjarak sedemikian rupa membiarkan arus utama terbuka sedikit, dan mengukur LLs, resistivitas laterolog dangkal. Hal ini tercapai karena arus yang dipancarkan adalah arus bolak-balik dengan frekuensi yang berbeda. Arus LLd menggunakan frekuensi 28kHz sedangkan frekuensi arus LLs adalah 35 kHz. Bila alat DLT mendekati formasi dengan resistivitas sangat tinggi atau selubung baja, bentuk arus DLT akan terpengaruh. Hal ini akan mengakibatkan pembacaan yang terlalu tinggi pada LLd. Pengaruh ini dikenal dengan sebutan efek Groningen. DLT generasi baru telah dilengkapi dengan suatu rangkaian elektronik yang mampu mendeteksi dampak Groningen ini dengan menampilkan kurva LLg. Bila terdapat efek Groningan biasanya pembacaan LLg tidak sama dengan LLd pada jarak anatara titik sensor dan torpedo kabel logging.

2. Alat InduksiPengukuran tahanan listrik menggunakan log resistivity memerlukan lumpur yang konduktif sebagai penghantar arus dalam formasi. Oleh sebab itu tidak ada satupun peralatan pengukuran resistivity dapat digunakan pada kondisi lubang bor kosong, terisi minyak, gas. Oil base mud dan fresh water serta udara, untuk mengatasi ini maka dikembangkan peralatan terfokuskan yang dapat berfungsi dalam kondisi tersebut.Prinsip kerja alatnya adalah sebagai berikut, arus bolak-balik dengan frekuensi tinggi yang mempunyai intensitas konstan dialirkan melalui trnsmiter coil yang ditempatkan pada insulating sehingga menimbulkan arus induksi didalam formasi. Medan magnet ini akan menimbulkan arus berputar yang akan menginduksi potensial dalam receiver coil. Coil kedua ini ditempatkan pada mandrel yang sama dengan jarak tertentu dari coil pertama. Besarnya signal yang dihasilkan receiver akan diukur dan dicatat dipermukaan yang besarnya tergantung pada konduktivitas formasi yang terletak diantara kedua coil tersebut. Nilai konduktivitas formasi berbanding terbalik dengan nilai resistivitynya. Tujuan utama dari induction log adalah untuk menghasilkan suatu daerah investigasi yang jauh didalam lapisan-lapisan tipis untuk menentukan harga .

Sumber: Harsono, 1997.Gambar 3.5: Prinsip Kerja Alat Induksi

Terdapat beberapa jenis alat Induksi yaitu: IRT (Induction Resistivity Tool), DIT-D (Dual Induction Type-D), dan DIT-E (Dual Induction Type-E) Alat-alat tersebut menghasilkan jenis log yang berbeda pula. IRT menghasilkan ISF (Induction Spherically Focussed), DIT-D menghasilkan DIL (Dual Induction Log) sedangkan DIT-E menghasilkan PI (Pahsor Induction).Alat- alat mikro-resistivitas mampu memberikan resolusi lapisan yang sangat baik, dan merupakan yang terbaik dari semua alat logging. Pada skala yang berbeda, alat induksi hanya dapat memberikan gambaran dari lapisan- lapisan itu sendiri, dan tidak memberikan gambaran dari batas-batas lapisan.Untuk perhitungan petrofisika hal ini penting untuk mengetahui resolusi minimum lapisan untuk pengukuran resistivitas formasi yang sebenarnya. Tabel 3.1 memberikan perkiraan resolusi lapisan untuk tujuan analisa petrofisika. Untuk lapisan lebih tipis daripada resolusi minimum, grafik koreksi harus digunakan untuk menemukan nilai-nilai yang benar, atau menggunakan alat khusus.

Tabel 3.1. Resolusi lapisan minimum dari alat resistivitas (from hartmann, 1975 dalam Rider, 1996).

Gambar 3.6: Kontras karakteristik resolusi lapisan dari alat resistivitas diaplikasi geologinya.

Untuk tujuan geologi, log resistivitas yang digunakan harus diketahui kemampuan resolusinya. Log microtool memberikan resolusi sangat baik untuk identifikasi lapisan geologi (gambar 3.6). Para-laterologs mampu memberikan gambaran lapisan pada skala yang tepat untuk indikasi batas lapisan, tetapi penggunaannya harus digunakan dan dikorelasikan dengan log lainnya. Log induksi memberikan resolusi batas lapisan yang sangat buruk, tetapi pada saat yang sama semua efek lapisan dirata- rata sedemikian rupa untuk membuat tren litologi menonjol.

Gambar 3.7: Format khas log resistivitas. (1) kombinasi Dual Laterolog; (2)induction, kombinasi spherically focused log. Keduanya dari Schlumberger.

Ketika suatu formasi di bor, air lumpur pemboran akan masuk ke dalam formasi sehingga membentuk 3 zona yang terinvasi (gambar 3.8) dan mempengaruhi pembacaan log resistivitas, yaitu :a. Flushed ZoneMerupakan zona infiltrasi yang terletak paling dekat dengan lubang bor serta terisi oleh air filtrat lumpur yang mendesak fluida formasi (gas, minyak ataupun air tawar). Meskipun demikian mungkin saja tidak seluruh fluida formasi terdesak ke dalam zona yang lebih dalam.

b. Transition ZoneMerupakan zona infiltrasi yang lebih dalam keterangan zona ini ditempati oleh campuran dari air filtrat lumpur dengan fluida formasi.

c. Uninvaded ZoneMerupakan zona yang tidak mengalami infiltrasi dan terletak paling jauh dari lubang bor, serta seluruh pori-pori batuan terisi oleh fluida formasi.

Nomenclature:Borehole:Rm = Resistivity of mud. Rmc = Resistivity of mud cake. Flushed Zone:Rmf = Resistivity of mud filtrate. RXO = Resistivity of flushed zone. SXO = Water Saturation of flushed zone. Uninvaded or Virgin Zone:RT = True resistivity of formation. RW = Resistivity of formation water. SW = Formation Water Saturation. RS = Resistivity of adjacent bed orshoulder bed resistivity.di = Diameter of invasion. dh = Borehole diameter. h = Bed thickness.

Gambar 3.8: Profil sumurbor terinvasi lumpur

Prinsip ISF LogSonde terdiri dari dua set kumparan yang disusun dalam batangan fiberglass non-konduktifSuatu rangkaian osilator menghasilkan arus konstan pada kumparan pemancar. Berdasarkan hukum fisika kita tahu bahwa bila suatu kumparan dialiri arus listrik bolak-balik akan menghasilkan medan magnet, sebaliknya medan magnet akan menimbulkan arus listrik pada kumparan. Hal ini menyebabkan arus listrik yang mengalir dalam kumparan alat induksi ini menghasilkan medan magnet di sekeliling sonde. Medan magnet ini akan menghasilkan arus eddy di dalam formasi di sekitar alat sesuai dengan hukum Faraday. Formasi konduktif di sekitar alat bereaksi seperti kumparan-kumparan kecil. Bisa dibayangkan terdapat berjuta-juta kumparan kecil di dalam kumparan yang menghasilkan Arus Eddy terinduksi. Arus Eddy selanjutnya menghasilkan medan magnet sendiri yang dideteksi oleh kumparan penerima. Kekuatan dari arus pada penerima sebanding dengan kekuatan dari medan magnet yang dihasilkan dan sebanding dengan Arus Eddy dan juga konduktivitas dari formasi.

Perbandingan antara pengukuran Laterolog dan InduksiHampir setiap alat pengukur resistivitas saat ini dilengkapi dengan alat pemfokus. Alat tersebut berfungsi untuk mengurangi pengaruh akibat fluida lubang bor dan lapisan di sekitarnya. Dua jenis alat pungukur resistivitas yang ada saat ini: induksi dan laterolog memiliki karakteristik masing-masing yang digunakan untuk situasi yang berbeda.Log induksi biasanya direkomendasikan untuk lubang bor yang menggunakan lumpur bor konduktif sedang, non-konduktif (misalnya oil-base muds) dan pada lubang bor yang hanya berisi udara. Sementara itu laterolog direkomendasikan pada lubang bor yang menggunakan lumpur bor sangat konduktif (misalnya salt muds). Alat induksi, karena sangat sensitif terhadap konduktivitas baik digunakan pada formasi batuan dengan resistivitas rendah sampai sedang. Sedangkan laterolog karena menggunakan peralatan yang sensitif terhadap resistivitas sangat akurat digunakan pada formasi dengan resistivitas sedang sampai tinggi.

MicrologMicrolog adalah alat yang paling baik untuk menentukan lapisan permeable dan ketebalan kerak lumpur. Pengukuran terhadap MSFL dibuat dengan sebuah bantalan elektroda khusus yang ditekan ke dinding lubang bor dengan bantuan sebuah caliper. Pada bantalan tersebut dipasang suatu rangkaian bingkai-bingkai logam yang konsentrik disebut elektroda yang menpunyai fungsi memancarkan, memfokuskan dan menerima kembali arus listrik yang hmpir sama seperti cara kerja elektroda laterolog. Karena bantalannya kecil dan susunan elektrodanya berdekatan, maka hanya beberapa inci dari formasi dekat lubang yang diselidiki.Sehingga didapatkan pengukuran dari resistivity didaerah rembesan. MSFL merupakan alat yang memancarkan arus listrik kedalam formasi sehingga diperlukan lumpur yang konduktif, dan tidak dapat dilakukan pada lumpur minyak.Hasil yang didapat dari log resistivitas adalah, dapat menentukan besarnya resistifity (tahanan jenis) pada batuan. Log resistivity digunakan untuk menentukan jenis fluida dalam batuan, interpretasi pintas deteksi hidrokarbon, penentuan kejenuhan air (), penentuan diameter rembesan di dalam formasi, penentuan resistivitas air () di tempat asal (insitu).

III.2.2 Log Radioaktifa. Log GammaRay (GR)Prinsip dari Log Gamma Ray adalah suatu rekaman tingkat radioaktivitas alami yang terjadi jika ketiga unsur: Uranium (U), thorium (Th) dan Potasium (K) yang ada pada batuan. Pemancaran yang terus menerus terdiri dari semburan pendek tenaga tinggi sinar gamma, yang mampu menembus batuan, sehingga dapat dideteksi oleh detektor yang memadai (biasanya jenis detektor scintillation) (Harsono, 1997). Sinar Gamma sangat efektif dalam membedakan lapisan permeabel dan yang tak permeabel karena unsure-unsur radioaktif cenderung berpusat di dalam serpih yang tak permeabel, dan tidak banyak terdaat dalam batuan karbonat atau pasir yang secara umum adalah permeable (Harsono, 1997). Seperti log SP, Log Gamma Ray tidak hanya dapat digunakan untuk korelasi, tetapi juga untuk penentuan volume shale. Volume ini sangat penting dalam menghitung saturasi air dalam bantalan-serpih formasi oleh beberapa teknik menyerpih-pasir. Berbeda dengan Log SP, respon sinar gamma tidak dipengaruhi oleh pembentukan resistivitas air (Rw), dan karena log gamma ray menanggapi sifat radioaktif dari formasi bukan sifat listrik, dapat digunakan dalam casing lubang dan lubang terbuka yang berisi nonconducting cairan pengeboran (yaitu, lumpur atau air berbasis minyak) (Asquith, 2004).

b. Log DensitasAlat porositas pertama adalah yang akan ditinjau adalah Alat Litho-Densitas atau Litho-Density Tool (LDT). Pada LDT, menggunakan prinsip fisika nuklir dengan memanfaatkan tembakan sinar gamma, sehingga LDT dirancang untuk memberikan tanggapan terhadap Gejala Fotolistrik dan Hamburan Compton dengan cara memilih sumber radioaktif yang memproduksi sinar gamma dengan tingkat tenaga antara 75 Kev dan 2 Mev, misalnya unsur Cesium-137 yang mempunyai puncak tenaga sinar gamma pada 662 keV. Berikut skematik proses hamburan dan penyerapan sinar gamma.

Gambar 3.9: Proses hamburan dan penyerapan sinar gamma.

Log densitas merekam secara menerus dari densitas bulk formasi. Densitas yang diukur merupakan semua densitas dari batuan termasuk batubara (gambar 3.12). Secara geologi densitas bulk adalah fungsi dari densitas total dari mineral-mineral pembentuk batuan (misalnya matriks) dan volume dari fluida bebas yang mengisi pori (Rider, 1996).

Gambar 3.10: Log densitas; beberapa respon yang khas. Log densitas menunjukkan densitas bulk. *Densitas dan porositas dengan densitas formasi air (fresh) 1.0g/cm3.

Prinsip pengukuran log densitas adalah menembakan sinar gamma yang membawa partikel foton ke dalam formasi batuan, partikel-partikel foton akan bertumbukan dengan elektron yang ada dalam formasi. Banyaknya energi sinar gamma yang hilang setiap kali bertumbukan menunjukkan densitas elektron dalam formasi yang mengindikasikan densitas formasi. Masuknya sinar gamma ke dalam batuan akan menyebabkan benturan antara sinar gamma dan elektron sehingga terjadi pengurangan energi pada sinar gamma tersebut. Sisa energi sinar gamma ini direkam detektor sinar gamma. Semakin lemah energi yang diterima detektor, maka semakin banyak jumlah elektron di dalam batuan yang berarti semakin padat butiran penyusun batuan per satuan volume yang menjadi indikasi densitas batuan.

c. Log Neutron Log neutron merekam Hidrogen index (HI) dari formasi. HI merupakan indikator kelimpahan kandungan hidrogen dalam formasi (dengan asumsi atom H berasal dari HC atau air). Satuan pengukuran dinyatakan dalam satuan PU (Porosity Unit) (Rider, 1996).Prinsip neutron dipacarkan dari sumber neutron (misalnya AmBe) ke dalam formasi. Menurut Teori fisika nuklir terdapat beberapa macam interaksi yang mungkin terjadi (Harsono, 1997): Tumbukan ElastisPartikel neutron terpental setelah tumbukan dengan inti-aton formasi tanpa terjadi apa-apa (Harsono, 1997).

Tumbukan InelastisSebagian tenaga dari partikel neutron diberikan ke inti atom. Karena tambahan tenaga kinetik tersebut, inti atom dapat pindah ke tingkat tenaga atom yang lebih tinggi, kemudian melapuk dengan melepaskan kelebihan tenaganya berupa sinar gamma (Harsono, 1997).

Tangkapan neutronInti atom menyerap seluruh neutron, berpindah ke tingkat tenaga yang lebih tinggi karena tambahan tenaga kinetik dari neutron kemudian melapuk dengan memancarkan sinar gamma (Harsono, 1997).

AktivasiProsesnya hampir sama dengan peristiwa Tangkapan Neutron, akan tetapi selama proses karena tambahan tenaga kinetik dari neutron kemudian melapuk dengan memancarkan sinar gamma (Harsono, 1997).

III.2.3 Log Sonik (Log Akustik)Log sonik mengukur kemampuan formasi untuk meneruskan gelombang suara. Secara kuantitatif, log sonik dapat digunakan untuk mengevaluasi porositas dalam lubang yang terisi fluida, dalam interpretasi seismik dapat digunakan untuk menentukan interval velocities dan velocity profile, selain itu juga dapat dikalibrasi dengan penampang seismik.Secara kualitatifdapat digunakan untuk mendeterminasi variasi tekstur dari lapisan pasir-shale.Log ini juga dapat digunakan untuk identifikasi litologi, mungkin juga dalam penentuan batuan induk, kompaksi normal, overpressure, dan dalam beberapa kasus dapat digunakan untuk identifikasi rekahan (fractures) (Rider, 1996).Log Sonik merupakan log porositas yang menentukan interval waktu transit (t, delta t, atau DT) dari kompresi gelombang suara yang menjalar melalui pembentukan sumbu disepanjang lubang bor. Perangkat Log sonik ini terdiri dari satu atau lebih pemancar ultrasonic dan dua atau lebih penerima. Log sonik modern adalah Borehole Compensated Sonic Tool (BHC). Perangkat ini dirancang untuk mengurangi efek palsu dari variasi ukuran lubang bor serta kesalahan karena kemiringan alat terhadap sumbu lubang bor dengan rata-rata sinyal dari berbagai kombinasi pemancar-penerima dengan panjang lubang bor yang sama (Asquith, 2004).Faktor- faktor yang mempengaruhi pengukuran antara lain adalah kepadatan, komposisi serpih, hidrokarbon, rekahan dan pori/gerohong, serta pengaruh dari lubang bor.

Gambar 3.11: Sistem BHC

Prinsip kerja dari log sonic adalah dengan cara transmitter memancarkan suatu peasure pulse, pulsa ini menghasilkan 6 gelombang, gelombang compressional dan gelombang refraksi shear yang merambat dalam formasi. Dua gelombang langsung merambat didalam sonde dan didalam mud, dan dua gelombang permukaan merambat disepanjang dinding lubang sumur. Sebuah gelombang compressional merambat dari transmitter via mud ke formasi, lalu gelombang tersebut merambat dalam formasi, selanjutnya gelombang tersebut merambat dalam mud lagi untuk mencapai receiver. Transmitter memancarkan satu pulsa, lalu suatu rangkaian elektronik mengukur waktu dari pulsa ini sampai waktu dimana the first negative ekcursion dideteksi oleh receiver. Jika batuan kompak dan porositasnya rendah maka waktu tempuhnya akan rendah. Sebaliknya jika batuan tersebut mempunyai porositas yang besar maka waktu tempuh yang diperlukan akan lama. Gelombang yang dipancarkan dari pemancar akan menyebar dengan cepat melalui lumpur, tergantung dari pada sudut pancarnya, sebagian gelombang akan dibelokkan atau dipantulkan, sebagian lagi akan menyebar sebagai gelombang mampat dan sebagian lagi akan merambat sebagai gelombang S sepanjang dinding sumur. Hasil yang diperoleh dari log sonic adalah untuk menghitung porositas sonic pada batuan, dan untuk mengukur waktu rambat gelombang suara melaliu formasi pada jarak tertentu. Kegunaan dari log sonic adalah untuk menentukan porositas sonik, untuk menentukan volume of clay, Bersama log lain untuk menentukan litologi, Time-depth relationship, Menentukan reflection coefficients, Mechanical properties, Menentukan kualitas semen CBL-VDL

III.2.4 Log CaliperAlat caliper berfungsi untuk mengukur ukuran dan bentuk lubang bor (gambar 3.7). Alat mekanik sederhana caliper mengukur profil vertikal diameter lubang. Log kaliper digunakan sebagai kontributor informasi untuk keadaan litologi. Selain itu, log ini juga digunakan sebagai indikator zona yang memiliki permeabilitas dan porositas yang bagus (batuan reservoir) dengan terbentuknya kerak lumpur yang berasosiasi dengan log gamma ray, perhitungan tebal kerak lumpur, pengukuran volume lubang bor dan pengukuran volume semen yang dibutuhkan. Berikut beberapa faktor yang mempengaruhi respon kaliper.Tabel 3.2. Faktor- faktor penyebab respon kaliper.Diameter lubangPenyebabKemungkinan Litologi

On gauge/ sama dengan ukuran mata borSumur formasi yang terkonsolidasi.Formasi batuan non-permeabel.Batupasir masifBatulempung karbonatanBatuan bekuBatuan metamorf

Lebih besar dari ukuran mata borFormasi terlarut dalam lumpur pemboran.Formasi lemah dan runtuh.Formasi garam dibor dengan air tawar.Batupasir tak terkonsolidasi, kerikil- kerikil, brittle shales.

Lebih kecil dari ukuran mata borFormasi mengembang dan mengalir ke dalam lubang bor.Terbentuknya kerak lumpur pada formasi berporous dan permeabel.batulempung mengembangbatupasir berporous dan permeabel

Gambar 3.12: Tipikal Respon caliper untuk berbagai litologi

III.3Interpretasi Data LogInterpretasi data log adalah suatu metode pendukung dalam usaha evaluiasi formasi dengan cara menggunakan hasil perekaman alat survey logging sebagai sumber informasi yang utama. Interpretasi data logging dapat dilakukan baik secara kualitatif dan kuantitatif. Interpretasinya diakukan dengan mengkombinasikan data-data yang didapat dari masing-masing log.

III.3.1Interpretasi Data Log Kualitatif Analisa data log secara kualitatif merupakan bagian dari pekerjaan loginterpreter selama drilling maupun setelah drilling. Selama drilling, analisa log kualitatif berfungsi untuk memonitor kondisi bore hole. Hasil dari log kualitatif digunakan sebagai dasar menentukan kedalaman yang prospek sebelum dilakukan kalkulasi secara kuantitatif. Setelah selesai melakukan logging maka selanjutnya yang akan dikerjakan adalah melakukan interpretasi terhadap data pengukuran secara kualitatif guna memperkirakan kemungkinan adanya lapisan poros dan permeable dan ada tidaknya fluida. Tujuan dari interpretrasi kualitatif adalah identifikasi lithologi dan fluida hidrokarbon yang meliputi identifikasi lapisan poros permeable, ketebalan dan batas lapisan, serta kandungan fluidanya.Pada evaluasi kualitatif, parameter-parameter yang dievaluasi antara lain adalah :1. Zona reservoir2. Jenis litologi3. Jenis cairan pengisi reservoir

III.3.1.1 Zona Reservoir Batuan reservoar yang berpori/porous dapat dibedakan dengan zona batuan kedap/impermeabel dengan melihat bentuk-bentuk kurva log. Adapun perbedaan kenampakan antara lapisan batuan kedap dengan lapisan batuan porous pada log sebagai berikut (Rider,1996) :a) Zona batuan kedap (misal batulempung (Clay), serpih (Shale)) dicirikan oleh : Harga kurva sinar Gamma ray tinggi, Kurva SP tidak menunjukkan adanya defleksi yang menjauhi shale base line atau kurva SP relative membentuk garis lurus, Tidak berbentuk kerak lumpur pemboran, diameter lubang kadang membesar (tidak selalu), Adanya serpih negatif pada microlog, Harga tahanan jenis pada zona terinvasi/flushed zone (Rxo) hampir sama dengan harga tahanan jenis formasi (Rt), Harga porositas neutron lebih tinggi daripada porositas densitas.b) Zona batuan porous (misal batupasir (sandstone), batu gamping terumbu (limestone)) dicirikan oleh : Harga sinar kurva Gamma Ray rendah, Adanya defleksi kurva SP yang menjauhi shale base line merupakan indikasi awal adanya zona batuan yang permeabel/porous. Besarnya defleksi, tidak menunjukkan besarnya tingkat permeabilitas, Terbentuknya kerak lumpur pemboran, Adanya separasi positif pada microlog, Mempunyai harga porositas menengah sampai tinggi.

III.3.1.2 Jenis LitologiJenis litologi zona reservoar dapat ditentukan berdasarkan kenampakan defleksi log tanpa melakukan perhitungan. Adapun kenampakan beberapa jenis litologi batuan reservoar adalah sebagai berikut :Batupasir (sandstone) pada log dicirikan oleh:1. Defleksi kurva Gamma Ray rendah, namun apabila terjadi pada batupasir radioaktif maka defleksi kurva Gamma Ray akan tinggi. Sifat radioaktif pada batupasir biasanya disebabkan karena pengaruh mineral feldspar, mika yang memiliki nilai radioaktif tinggi.2. Terjadi separasi positif pada kurva tahanan jenis mikro (harga tahanan jenis yang dicatat log micronormal 2 daripada yang dicatat oleh microinverse 1x1). Nilai kurva resistivitas tinggi,3. Terjadi defleksi kurva SP yang menjauhi shale base line merupakan indikasi awal adanya zona batuan yang permeabel/porous,4. Diameter lubang bor yang relatif lebih kecil karena cenderung untuk membentuk kerak lumpur yang tebal.5. Harga kurva densitas dan neutron terjadi crossover. Dimana kuva densitas ke kiri (nilai kurva densitas kecil) dan neuton ke kanan (nilai kurva neuton kecil).Batu gamping pada log dicirikan oleh:1. Defleksi kurva Gamma Ray lebih rendah daripada batupasir.2. Harga b lebih tinggi (lebih rendah daripada batupasir).3. Terjadi separasi positif pada kurva tahanan jenis mikro apabila batugamping tersebut porous dan terjadi separasi negatif bila tidak porous. Nilai kurva resistivitas tinggi.4. Terjadi defleksi kurva SP yang menjauhi shale base line merupakan indikasi awal adanya zona batuan yang permeabel/porous.5. Kurva log neutron berhimpit dengan kurva log Densitas.6. Lubang bor kadang-kadang membesar.

Batu serpih/ shale pada log dicirikan oleh:1. Defleksi kurva Gamma Ray tinggi.2. Porositasnya neutron lebih besar daripada porositas densitas dan tidak menunjukkan adanya crossover antara kurva TNPH- RHOB.3. Nilai kurva resistivitas rendah.4. Kurva SP tidak menunjukkan adanya defleksi yang menjauhi shale base line atau kurva SP relative membentuk garis lurus.

III.3.1.3 Jenis Cairan Pengisi ReservoirUntuk membedakan jenis fluida yang terdapat di dalam formasi, air,minyak atau gas, ditentukan dengan melihat log resistivitas dan gabungan log Densitas-Neutron. Zona hidrokarbon ditunjukkan oleh adanya separasi antara harga tahanan jenis zona terinvasi (Rxo) dengan harga resistivitas sebenarnya formasi pada zona tidak terinvasi (Rt). Separasi tersebut dapat positif atau negatif tergantung pada harga Rmf/Rw > 1, harga perbandingan Rxo dengan Rt akan maksimum dan hampir sama dengan harga Rmf/Rw di dalam zona air. Nilai Rxo/Rt yang lebih rendah dari harga maksimum menunjukkan adanya hidrokarbon dalam formasi. Pada lubang bor keterangan harga Rmf lebih kecil daripada Rw (Rmf/Rw kecil), zona hidrokarbon ditunjukkan harga Rxo/Rt lebih kecil dari satu.Untuk membedakan gas atau minyak yang terdapat di dalam formasi dapat dilihat pada gabungan log neutron- densitas. Zona gas ditandai dengan harga porositas neutron yang jauh lebih kecil dari harga porositas densitas, sehingga akan ditunjukkan oleh separasi kurva log neutron- densitas yang lebih besar. Dalam zona minyak, kurva neutron atau kurva densitas membentuk separasi positif yang lebih sempit daripada zona gas (dalam formasi bersih). Pada zona lempungan kurva Neutron dan Desitas berhimpit atau membentuk separatif negatif (harga porositas Neuton lebih besar daripada harga porositas Densitas). Zona ditunjukkan oleh separasi kurva neutron dan densitas yang sempit dan berhimpit. Zona air dibedakan dengan zona minyak akan menunjukkan harga tahanan jenis formasi (Rt) yang lebih tinggi daripada zona air (Widada, dkk,2006 dalam Hadi Nugroho, 2011)

III.3.2Interpretasi Data Log KuantitatifLangkah awal untuk Interpretasi secara Kuantitatif yaitu dengan menggunakan perhitungan petrofisika, yaitu volume clay, porositas dan saturasi air (Sw). Perhitungan nilai saturasi air dapat menggunakan Persamaan Archie (3.3), Persamaan Schlumberger (3.4) dan Persamaan Symandoux (3.5).III.2.2.1 Volume Clay (Vcl) .. (3.1)Dimana:Vcl= Volume Clay, FraksiGR log = Gamma Ray pada kedalaman tertentu (oAPI)GR Clean = Gamma Ray Minimum (oAPI)GR Clay = Gamma Ray Maksimum (oAPI)

III.2.2.2 Porositas () (3.2)Dimana: = Porositas, FraksiRhoma = Densitas Matrik (gr/cc) (lihat tabel 3.3 atau tabel 3.4)Rhob = Densitas batuan pada kedadalaman tertentu (gr/cc)Rhofluid = Densitas Fluida/filtrate (gr/cc)Rhocl = Densitas clay (gr/cc)Tabel 3.3. Densitas matriks dari berbagai litologi. Nilai ini konstan untuk digunakan dalam formula porositas densitas (after Schlumberger, 1972).Litologi/ Mineralma (g/cm3)

Batupasir2.648

Batugamping2.710

Dolomit2.876

Anhidrit2.977

Garam2.032

Tabel 3.4. Densitas matriks untuk beberapa mineral pembentuk batuan (dalam Glover) Mineralma (g/cm3)Mineralma (g/cm3)

Kuarsa2.65Halite*2.16

Kalsit2.71Gipsum*2.30

Dolomit2.87Anhidrit*2.96

Biotit2.90Karnalit*1.61

Klorit2.80Silvit*1.99

Illite2.66Polihalit*2.78

Kaolinit2.594Glaukonit2.30

Muskovit2.83Kainit2.13

*evaporitesIII.2.2.3 Saturasi Air(3.3) (3.4) (3.5)Dimana :Sw = Saturasi air (fraksi)Rt = Resistivitas pada kedalaman tertentu (Ohm.m)Rcl= Resistivitas Clay (Ohm.m)Rw= Resistivitas Air Formasi (Ohm.m)Vcl = Volume Clay (fraksi)a= Koefisien Litologim= Eksponen Sementasin= Eksponen saturasiLangkah perhitungan Saturasi Air (Sw) adalah sebagai berikut :a. Temperatur Formasi ... (3.6)... (3.7)Dimana :m= Gradien TemperaturBHT= Bottom Hole Temperatur (oF/oC) Tsurf= Temperatur permukaan (oF/oC)Tdepth= Temperatur tiap kedalaman (oF/oC)Totaldepth= Kedalaman total (m)Depth= Kedalaman tertentu (m)

b. Resistivitas Air ...(3.8)Dimana :Rw depth = Resistivitas air pada kedalaman tertentu (Ohm.m)Rw surf = Resistivitas air di permukaan (Ohm.m)

c. Penentuan nilai a, m, dan na merupakan keofisien litologi yang nilainya berkisaran antara 0.6 2, dan n adalah koefisien saturasi yang nilainya antara 1.2 2.2. Sedangkan m adalah faktor sementasi atau faktor liku-liku (turtuosity) yang nilainya antara 1 3, tergantung pada jenis sedimen, bentuk pori, macam sambungan pori, jenis dan distribusi pori, kemampatan (Harsoni, 1997).Penentuan nilai koefisen litologi (a), eksponen sementasi (m) dan eksponen saturasi (n) berdasarkan tabel 3.4Tabel 3.5 Koefisen Dalam Perhitungan Faktor Formasiam = nKeterangan

1.02.0Carbonates*

0.812.0Consolidated sandstone*

0.622.15Unconsolidated sand

1.451.54Average sand

1.651.33Shaly sand

1.451.7Calcareous sand

0.852.14Carbonates

2.451.08Pliocene sand

1.971.29Miocene sand

1.0Clean granular formation

* Commonly usedSumber: Asquith, 2004

Tiara Kumala, Fisika, FMIPA UNSRI 201135