1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Untuk mengetahui sumber daya mineral dan energi dibutuhkan suatu ilmu

dan teknologi atau instrumen yang dapat mengeksplorasi sumber daya mineral

dan energi yang ada di bawah permukaan bumi, yaitu metode seismik. Metode

seismik merupakan salah satu metode eksplorasi yang didasarkan pada

pengukuran respon gelombang suara yang menjalar pada suatu medium dan

kemudian direfleksikan dan direfraksikan sepanjang perbedaan lapisan sedimen

atau batas-batas batuan. Metode seismik refleksi dibagi menjadi dua yaitu metode

seismik dangkal dan metode seismik dalam. Seismik dangkal (shallow seismik

reflection) biasanya diaplikasikan untuk eksplorasi batubara dan bahan tambang

lainnya. Sedangkan seismik dalam digunakan untuk eksplorasi daerah prospek

hidrokarbon (minyak dan gas bumi). Kedua kelompok ini menuntut resolusi dan

akurasi yang berbeda dan teknik lapangan yang berbeda.

Eksplorasi seismik adalah istilah yang dipakai di dalam bidang geofisika

untuk menerangkan aktivitas pencarian sumber daya alam dan mineral yang ada di

bawah permukaan bumi dengan menggunakan gelombang seismik. Hasil rekaman

yang diperoleh dari survei ini disebut dengan seismogram yang kemudian

diproses menjadi penampang seismik. Eksplorasi seismik atau eksplorasi dengan

menggunakan metode seismik banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan

minyak untuk melakukan pemetaan struktur di bawah permukaan bumi untuk bisa

melihat kemungkinan adanya jebakan-jebakan hidrokarbon berdasarkan

interpretasi dari penampang seismiknya.

Akuisisi data seismik adalah pekerjaan bagian terdepan dari suatu

eksplorasi hidrokarbon. Pengambilan data seismik merupakan proses untuk

memperoleh data seismik yang meliputi survei lapangan, pembangkit sumber

energi, penempatan geophone sebagai penerima sinyal, perekaman, field

processing, dan kegiatan-kegiatan pendukung lainnya. Persiapan awal yang

dilakukan adalah menentukan parameter-parameter lapangan yang cocok dari

suatu daerah yang hendak disurvei. Tujuannya adalah untuk menentukan kualitas

2

data yang akan diperoleh. Dan tujuan utama dari suatu survei seismik adalah

melakukan pengukuran seismik untuk memperoleh rekaman yang berkualitas

baik. Kualitas rekaman seismik itu dinilai dari perbandingan kandungan sinyal

refleksi terhadap sinyal gangguan (S/N) dan keakuratan pengukuran waktu

tempuh (travel time) gelombang seismik ketika menjalar dalam batuan.

1.2. Maksud dan Tujuan

a. Memenuhi salah satu mata kuliah wajib Program Studi Teknik Geofisika

Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala dengan melaksanakan kerja

praktek.

b. Mempelajari tahapan akuisisi data seismik laut dalam kegiatan eksplorasi

minyak dan gas bumi.

1.3. Lokasi Kerja Praktek

Lokasi kerja praktek ini berada pada Kantor Pusat Pertamina Hulu Energi

pada Divisi Technical Support yang beralamat di PHE Tower, Lantai 11, Jalan

T.B. Simatupang Kav. 99, Jakarta Selatan kode pos 12520.

1.4. Waktu Kerja Praktek

Pelaksanaan kerja praktek dilaksanakan selama 1 bulan, tepatnya dimulai

pada tanggal 03 Agustus – 03 September 2015.

1.5. Sistematika Penulisan Laporan

Sistematika penulisan pada laporan kerja praktek ini sebagai berikut.

a. BAB I PENDAHULUAN

Berisi latar belakang, maksud dan tujuan, lokasi kerja praktek, waktu kerja

praktek, dan sistematika penulisan dari laporan kerja praktek ini.

b. BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Berisi teori-teori yang beruhubungan dengan pelaksanaan kerja praktek.

c. BAB III TINJAUAN UMUM LOKASI KERJA PRAKTEK

Berisi profil dan visi misi perusahaan.

3

d. BAB IV PELAKSANAAN KERJA PRAKTEK

Berisi penjelasan mengenai berbagai macam pekerjaan dan hasil yang

didapat selama kerja praktek di Kantor Pusat Pertamina Hulu Energi.

e. BAB V PENUTUP

Berisi kesimpulan dan saran dari laporan kerja praktek ini.

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Gelombang Seismik

Gelombang seismik merupakan gelombang yang merambat melalui bumi.

Perambatan gelombang ini bergantung pada sifat elastisitas batuan. Gelombang

seismik dapat ditimbulkan dengan dua metode yaitu metode aktif dan metode

pasif. Metode aktif adalah metode penimbulan gelombang seismik secara aktif

atau disengaja menggunakan gangguan yang dibuat oleh manusia, biasanya

digunakan untuk eksplorasi. Metode pasif adalah gangguan yang muncul terjadi

secara alamiah, contohnya gempa. Gelombang seismik termasuk dalam

gelombang elastik karena medium yang dilalui yaitu bumi bersifat elastik. Oleh

karena itu sifat penjalaran gelombang seismik bergantung pada elastisitas batuan

yang dilewatinya. Teori lempeng tektonik telah menjelaskan bagaimana

pergerakan dari lempeng bumi. Pergerakan lempeng bumi menyebabkan batuan

terdeformasi atau berubah bentuk dan ukuran karena adanya pergerakan antar

lempeng. Deformasi akibat bergerakan lempeng ini berupa tegangan (stress) dan

regangan (strain).

Bumi sebagai medium rambat gelombang seismik tersusun dari perlapisan

batuan yang memiliki sifat fisis yang berbeda-beda, terutama sifat fisis densitas

batuan (ρ) dan cepat rambat gelombang (v). Sifat fisis tersebut adalah sifat fisis

yang mempengaruhi refleksivitas seismik. Berdasarkan konsep tersebut maka

dapat dilakukan perkiraan bentuk lapisan/struktur bawah permukaan. Penerapan

konsepnya kemudian disebut sebagai impedansi akustik, dimana sebagai

karekteristik akustik suatu batuan dan merupakan perkalian antara densitas dan

cepat rambat gelombang pada medium, yang dinyatakan sebagai :

𝐼 𝐴 = 𝜌 . 𝑣 (2.1) Apabila terdapat dua lapisan batuan yang saling berbatasan dan memiliki

perbedaan nilai impedansi akustik, maka refleksi gelombang seismik dapat terjadi

pada bidang batas antara kedua lapisan tersebut. Besar nilai refleksi yang terjadi

kemudian dinyatakan sebagai koefisien refleksi yaitu :

5

𝐾𝑅 = 𝜌2𝑣2− 𝜌1𝑣1

𝜌2𝑣2+𝜌1𝑣1=

𝐼𝐴2− 𝐼𝐴1

𝐼𝐴2+𝐼𝐴1 (2.2)

Koefisien refleksi menunjukkan perbandingan amplitudo (energi)

gelombang pantul dan gelombang datang, dimana semakin besar amplitudo

seismik yang terekam maka semakin besar koefisien refleksinya.

Gambar 2.1. Skema Pemantulan Gelombang Seismik pada Batas Dua Medium

Berbeda Nilai AI-Nya.

2.2. Jenis-jenis Gelombang Seismik

Gelombang seismik ada yang merambat melalui interior bumi disebut

sebagai body wave dan merambat melalui permukaan bumi yang disebut surface

wave. Sumber gelombang seismik ada dua yaitu alami dan buatan. Sumber alami

terjadi karena adanya gempa tektonik, gempa vulkanik dan runtuhan/ longsoran,

sedangkan buatan menggunakan gangguan yang disengaja.

1. Gelombang Badan/ Body Wave

Gelombang badan adalah gelombang yang menjalar dalam media elastik

dan arah perambatannya keseluruh bagian di dalam bumi. Berdasarkan gerak

partikel pada media dan arah penjalarannya gelombang dapat dibedakan menjadi

gelombang P dan gelombang S.

Gelombang P disebut dengan gelombang kompresi/gelombang

longitudinal. Gelombang ini memiliki kecepatan rambat paling besar

dibandingkan dengan gelombang seismik yang lain, dapat merambat melalui

6

medium padat, cair dan gas. Persamaan dari kecepatan gelombang P adalah

sebagai berikut :

𝑉𝑝 = √𝜆+2𝜇

𝜌 (2.3)

Keterangan : 𝜆 = konstanta lame

𝜇 = rigiditas

𝜌 = densitas

Gambar 2.2. Gelombang P (Elnashai dan Sarno, 2008)

Gelombang S disebut juga gelombang shear atau transversal. Gelombang

ini memiliki cepat rambat yang lebih lambat bila dibandingkan dengan gelombang

P dan hanya dapat merambat pada medium padat saja. Gelombang S tegak lurus

terhadap arah rambatnya. Persamaan dari kecepatan Gelombang S (𝑉𝑠) adalah

sebagai berikut :

𝑉𝑠 = √𝜇

𝜌 (2.4)

Gambar 2.3. Gelombang S (Elnashai and Sarno, 2008)

7

2. Gelombang Permukaan

Gelombang permukaan merupakan salah satu gelombang seismik selain

gelombang badan. Gelombang ini ada pada batas permukaan medium.

Berdasarkan pada sifat gerakan partikel media elastik, gelombang permukaan

merupakan gelombang yang kompleks dengan frekuensi yang rendah dan

amplitudo yang besar, yang menjalar akibat adanya efek free survace dimana

terdapat perbedaan sifat elastik (Susilawati, 2008). Jenis dari gelombang

permukaan ada dua yaitu gelombang Reyleigh dan gelombang Love.

Gelombang Reyleigh merupakan gelombang permukaan yang orbit

gerakannya elips tegak lurus dengan permukaan dan arah penjalarannya.

Gelombang jenis ini adalah gelombang permukaan yang terjadi akibat adanya

interferensi antara gelombang tekan dengan gelombang geser secara konstruktif.

Persamaan dari kecepatan gelombang Reyleigh (𝑉𝑅) adalah sebagai berikut :

𝑉𝑅 = 0,92 √𝑉𝑠 (2.5)

Gambar 2.4. Gelombang Reyleigh (Elnashai dan Sarno, 2008)

Gelombang love merupakan gelombang permukaan yang menjalar dalam

bentuk gelombang transversal yang merupakan gelombang S horizontal yang

penjalarannya paralel dengan permukaannya (Gadallah and Fisher, 2009).

Gambar 2.5. Gelombang Love (Elnashai and Sarno, 2008)

8

2.3. Mekanisme Penjalaran Gelombang Seismik

Mekanisme penjalaran gelombang seismik didasarkan pada Hukum

Snellius, Prinsip Huygens dan Prinsip Fermat yang dijelaskan sebagai berikut.

1. Hukum Snellius

Ketika gelombang seismik melalui lapisan batuan dengan

impedansi akustik yang berbeda dari lapisan batuan yang dilalui

sebelumnya, maka gelombang akan terbagi. Gelombang tersebut sebagian

terefleksikan kembali ke permukaan dan sebagian diteruskan merambat di

bawah permukaan. Penjalaran gelombang seismik mengikuti Hukum

Snellius yang dikembangkan dari Prinsip Huygens, menyatakan bahwa

sudut pantul dan sudut bias merupakan fungsi dari sudut datang dan

kecepatan gelombang. Gelombang P yang datang akan mengenai

permukaan bidang batas antara dua medium berbeda akan menimbulkan

gelombang refraksi dan refleksi (Hutabarat, 2009).

Gambar 2.6. Pemantulan dan Pembiasan Gelombang

Sebagian energi gelombang akan dipantulkan sebagai gelombang P

dan gelombang S, dan sebagian lagi akan diteruskan sebagai gelombang P

dan gelombang S (Hutabarat, 2009). Hukum Snellius dapat dinyatakan

dalam persamaan sebagai berikut :

𝑣

sin 𝑖=

𝑣𝑝1

sin 𝜃𝑝=

𝑣𝑝2

sin 𝑟𝑝=

𝑣𝑠1

sin 𝜃𝑠=

𝑣𝑠2

sin 𝑟𝑠 (2.6)

9

2. Prinsip Huygens

Prinsip Huygens menyatakan bahwa setiap titik pada muka

gelombang merupakan sumber bagi gelombang baru. Posisi dari muka

gelombang dalam dapat seketika ditemukan dengan membentuk garis

singgung permukaan untuk semua wavelet sekunder. Prinsip Huygens

mengungkapkan sebuah mekanisme dimana sebuah pulsa seismik akan

kehilangan energi seiring dengan bertambahnya kedalaman (Asparini,

2011).

Gambar 2.7. Prinsip Huygens

3. Prinsip Fermat

Gelombang menjalar dari satu titik ke titik lain melalui jalan

tersingkat waktu penjalarannya. Dengan demikian jika gelombang

melewati sebuah medium yang memiliki variasi kecepatan gelombang

seismik, maka gelombang tersebut akan cenderung melalui zona-zona

kecepatan tinggi dan menghindari zona-zona kecepatan rendah (Jamady,

2011).

Gambar 2.8. Prinsip Fermat

10

2.4. Metode Seismik Refleksi di Laut

Seismik merupakan salah satu metode geofisika untuk mengidentifikasi

keadaan bawah permukaan menggunakan prinsip perambatan gelombang. Metode

seismik yang menggunakan gelombang buatan untuk menghasilkan sumber

gelombang biasa disebut metode aktif. Sumber gelombang yang digunakan dalam

seismik dapat bermacam-macam sesuai dengan metode yang digunakan, tempat

akuisisi data, dan target yang diinginkan dalam setiap pengukuran. Contoh sumber

seismik antara lain dinamit, palu, weight drop, vibroseis, air gun, dan lain-lain.

Air gun digunakan dalam penelitian bawah permukaan di laut atau disebut

offshore.

Metode yang digunakan dalam kerja praktek ini adalah metode seismik

refleksi. Metode seismik refleksi merupakan metode geofisika aktif yang

memanfaatkan sumber seismik buatan. Setelah gelombang buatan tersebut

diberikan, maka gelombang tersebut akan merambat melalui medium

tanah/batuan di bawah permukaan, dimana perambatan gelombang tersebut akan

memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan

maupun pembiasan sebagai akibat dari adanya perbedaan kecepatan ketika

melalui pelapisan medium yang berbeda. Pada jarak tertentu di permukaan,

gerakan partikel tersebut direkam sebagai fungsi waktu. Berdasarkan data

rekaman tersebut selanjutnya dapat diperkirakan bentuk lapisan/struktur bawah

permukaan.

Gambar 2.9 Skema Penjalaran Gelombang Seismik pada Data Seismik Laut

Dalam penerapannya, metode seismik refleksi memiliki beberapa

keunggulan dibandingkan dengan metode geofisika lainnya. Dengan seismik

11

dapat diketahui dan dipetakan gambaran kondisi struktur bawah permukaan secara

lateral maupun vertikal, dapat digunakan dalam studi stratigrafi dan beberapa

kenampakan pola pengendapan, dapat digunakan dalam studi petrofisika

(porositas, permeabilitas, dan kompaksi batuan) hingga memungkinkan untuk

mendeteksi langsung keberadaan hidrokarbon (minyak dan gas bumi). Sehingga

metode ini dijadikan sebagai salah satu garda terdepan dalam eksplorasi minyak

dan gas bumi.

Namun, keunggulan tersebut juga diimbangi dengan beberapa kelemahan,

mengingat survei seismik refleksi umumnya dilakukan dalam skala yang besar.

Sehingga akan membutuhkan teknologi, biaya, waktu, dan tenaga yang relatif

besar.

Kegiatan survei seismik (eksplorasi) dapat dikelompokkan dalam tiga

serangkaian kegiatan/tahapan utama, yaitu akuisisi data seismik, pengolahan data

seismik, dan interpretasi data seismik. Dalam kerja praktek ini pendalaman materi

hanya di bagian akuisisi data seismik khususnya di laut atau offshore.

12

BAB III

TINJAUAN UMUM LOKASI KERJA PRAKTEK

3.1. Profil Perusahaan

PT. PERTAMINA HULU ENERGI (PHE) merupakan anak perusahaan

operasional strategis PT. PERTAMINA (PERSERO). PHE dirancang untuk

mengelola dan mengembangkan Portofolio dalam bisnis Hulu Minyak & Gas

melalui berbagai skema kemitraan, di dalam negeri maupun internasional. Skema

tersebut termasuk Joint Operating Body of Production Sharing Contract (JOB-

PSC), Pertamina Participating Interest (PPI) dan juga kemitraan lainnya dalam

mengoperasikan blok di luar negeri.

Minyak & Gas

PHE kini beroperasi di 8 Bidang JOB-PSC, 12 Bidang Pertamina Interest

(PPI) dan Indonesia Participant (IP) dan 8 blok di luar negeri (Onshore &

Offshore) di 6 negara yang berpartisipasi. PHE juga terlibat dalam kemitraan

khusus yang bernama "Tripartite Coorperation" yang terdiri dari 3 Perusahaan

Minyak Nasional ASEAN; Pertamina (Indonesia), Petronas Carigali (Malaysia)

dan PetroVietnam (Vietnam). Tripartite Coorperation mengakuisisi 1 blok di

setiap negara, yaitu Blok Lepas Pantai SK305 di Malaysia, Blok 10 & 11.1 di

Vietnam dan Blok Randugunting di Indonesia.

Pada tahun 2009, PHE juga telah diberikan kepercayaan untuk mengelola

sebagai operator, blok ONWJ, sebagai hasil dari akuisisi Pertamina belakangan ini

dari 100% saham BP yang memiliki 46% Participating Interest (PI) di daerah

tersebut. Selanjutnya, PHE juga terlibat dalam mengelola blok baru di Australia,

Basker-Manta-Gummy (BMG), dimana baru-baru ini PHE melalui Pertamina

memiliki 10% dari PI tersebut.

Coal Bed Methane (CBM)

Pada tahun 2008, PHE juga mulai ikut serta dalam bisnis Coal Bed

Methane (CBM) dengan menandatangani Production Sharing Contract (PSC)

untuk memanfaatkan sumber daya CBM di Sangatta, Kalimantan Timur. Pada

tahun mendatang, PHE akan mengembangkan lebih sumber daya CBM di daerah

lain di Kalimantan Timur dan Sumatera Selatan.

13

Produksi

Pada tahun 2008, total produksi minyak dan gas dari JOB dan IP / PPI

mencapai rata-rata 34.647 BOPD dan 163 MMSCFD. Tahun ini, pertumbuhan

diharapkan mencapai 34.674 BOPD pada minyak dan 163 MMSCFD dari gas.

Berdasarkan tahun realisasi untuk per tanggal Agustus 2009, produksi minyak dan

gas dari PHE telah mencapai 36.000 BOPD atau 108% dari target awal.

Penambahan untuk akan hal itu, produksi gas saat ini telah mencapai 214

MMSCFD alrerady atau 155% dari target yang diharapkan. Sebenarnya, jika kita

menambahkan produksi dari akuisisi PHE baru-baru ini (PHE ONWJ) yang

diproduksi sekitar 26.000 BOPD (Hak PHE 11.960 BOPD), total rata-rata

produksi dari minyak dan gas meningkat sangat menarik 50.000 BOPD dan 373

MMSCFD.

Gambar 3.1 Gambaran Umum Kegiatan Eksplorasi oleh Pertamina Hulu Energi

Dalam memperluas ke seluruh dunia dan mencapai visi perusahaan, PHE

untuk itu berfungsi sebagai sebuah kendaraan perusahaan untuk mendorong

PERTAMINA menjadi Perusahaan Minyak Nasional kelas dunia. Dalam hal ini,

PHE diatur tepat menjadi roda gigi yang tinggi untuk arah masa depan

pertumbuhan menjadi “Perusahaan Minyak dan Gas Terhormat Kelas Dunia”.

14

3.2. Visi dan Misi Perusahaan

3.2.1. Visi

Menjadi perusahaan minyak dan gas bumi hulu kelas dunia.

3.2.2. Misi

Melaksanakan pengelolaan operasi dan portofolio usaha sektor hulu

minyak dan gas bumi secara profesional dan berdaya laba lebih tinggi serta

memberikan nilai tambah bagi stakeholders.

15

BAB IV

PELAKSANAAN KERJA PRAKTEK

4.1. Permasalahan Akuisisi Data Seismik Laut

Dalam eksplorasi minyak dan gas bumi pada khususnya sebelum

melakukan akuisisi data, perlu untuk menentukan target yang akan dicapai dan

mengidentifikasikan terlebih dahulu permasalahan yang mungkin terjadi. Terdapat

8 permasalahan, antara lain :

1. Kedalaman target

2. Kualitas refleksi batuan

3. Resolusi vertikal yang diperlukan

4. Besar kemiringan target tercuram

5. Ciri-ciri jebakan hidrokarbon sebagai target

6. Permasalahan noise yang khusus

7. Permasalahan logistik tim

8. Kemungkinan adanya suatu proses khusus yang diperlukan

4.2. Desain Parameter Lapangan

Dari permasalahan tersebut, terdapat beberapa desain parameter utama

lapangan yang akan mempengaruhi kualitas data dan perlu dipertimbangkan

secara teknis dan ekonomis, yaitu :

1. Offset Terjauh (Far Offset)

Jarak antara sumber seismik dengan sensor penerima/receiver

terjauh, yang didasarkan pada pertimbangan kedalaman sasaran paling

dalam.

Gambar 4.1 Near dan Far Offset

16

2. Offset Terdekat (Near Offset)

Jarak antara sumber seismik dengan sensor penerima terdekat,

didasarkan pada pertimbangan kedalaman sasaran paling dangkal.

3. Group Interval

Jarak antara satu kelompok sensor penerima/receiver dengan

kelompok penerima berikutnya, dimana satu kelompok memberikan satu

trace seismik sebagai stack atau superposisi beberapa sensor penerima.

Gambar 4.2 Jarak Antar Lintasan Kumpulan Receiver

4. Ukuran Sumber Seismik (Charge Size)

Sumber seismik umumnya menggunakan peledak/dinamit atau

vibroseis truck (untuk survey darat), atau air gun (untuk survey laut).

Ukuran sumber seismik menyatakan ukuran energi yang dilepaskan oleh

sumber seismik, yang disesuaikan dengan kedalaman target dan kualitas

data yang baik yang dapat dipertahankan.

5. Kedalaman Sumber (Charge Depth)

Sumber seismik sebaiknya ditempatkan di bawah permukaan laut

yang tidak berarus kuat, sehingga energi sumber seismik dapat ditransfer

secara optimal ke dasar permukaan laut hingga dalam sistem pelapisan

medium di bawah permukaan dasar laut.

17

Gambar 4.3 Kenampakan Kedalaman Source

6. Kelipatan Cakupan (Fold Coverage)

Jumlah suatu titik di bawah permukaan yang terekam oleh perekam

di permukaan. Semakin besar kelipatannya, maka kualitas data akan

semakin baik. Cara ini juga untuk menggandakan rekaman dari suatu titik

refleksi menjadi lebih dari satu kali refleksi, yang bertujuan untuk

mempertinggi harga S/N.

Gambar 4.4 Ilustrasi Fold Coverage

18

7. Laju pencuplikan (Sampling Rate)

Penentuan besar kecilnya sampling rate bergantung pada frekuensi

maksimum sinyal yang dapat direkam pada daerah survei tersebut.

Penentuan sampling rate ini akan memberikan batas frekuensi tertinggi

yang terekam akibat adanya aliasing.

Frekuensi aliasing ini akan terjadi jika frekuensi yang terekam itu

lebih besar dari frekuensi nyquistnya. Sebagai contoh, jika kita mengambil

sampling ratenya sebesar 4 ms, maka besarnya frekuensi sampling adalah

(1000/4) atau 250 Hz , dan besar sampling rate adalah 125 Hz.

Hal di atas memiliki arti fisis yaitu jika besarnya frekuensi

gelombang yang terekam memiliki frekuensi lebih besar dari 125 Hz,

maka frekuensi tersebut akan menjadi seolah-olah mempunyai frekuensi

yang lebih rendah dari frekuensi sebenarnya, ini yang disebut frekuensi

aliasing.

8. Tapis Potong Bawah (Low Pass Filter)

Merupakan filter pada instrumen perekam untuk memotong

amplitudo frekuensi gelombang seismik/ trace yang rendah.

9. Frekuensi Perekam

Karakteristik instrumen perekam dalam merespon suatu gelombang

seismik.

10. Panjang Perekaman (Record Length)

Lamanya waktu perekaman gelombang seismik yang ditentukan

oleh kedalaman sasaran.

11. Rangkaian Penerima (Receiver Group)

Suatu kumpulan instrumen sensor penerima/receiver yang disusun

sedemikian hingga, sehingga noise dapat diredam seminimal mungkin.

19

12. Panjang Lintasan

Panjang lintasan survei ditentukan dengan mempertimbangkan luas

sebaran/panjang target di bawah permukaan terhadap panjang lintasan

survey di permukaan.

Gambar 4.5 Panjang Lintasan Akuisisi Seismik Laut

13. Receiver Array

Bentang penerima menentukan informasi kedalaman rambatan

gelombang seismik, nilai kelipatan cakupan, dan alternatif skenario

peledakan sumber seismik, seperti ketika lintasan melalui sungai yang

lebar.

Tujuan dari bagian ini adalah untuk mendapatkan bentuk

penyusunan hydrophone yang cocok yang berfungsi untuk meredam noise

yang sebesar-besarnya dan sebaliknya untuk mendapatkan sinyal yang

sebesar-besarnya. Dengan kata lain untuk meningkatkan signal to ratio

yang besar.

Dalam penentuan array hydrophone, maka langkah-langkah yang

perlu dilakukan adalah sebagai berikut.

a. Menentukan panjang gelombang ground roll yang dominan

b. Membuat kurva array hydrophone

20

Gambar 4.6 Konfigurasi kumpulan Hydrophone

14. Arah Lintasan

Arah lintasan ditentukan berdasarkan informasi studi pendahuluan

terhadap target.

Gambar 4.7 Arah Lintasan terhadap Struktur Pola Subsurface

15. Spasi Antar Lintasan

Jarak antar satu lintasan ke terhadap lintasan yang lain.

4.3. Peralatan Akuisisi Seismik Laut

1. Kapal Utama

Kapal utama merupakan kapal yang menyediakan seluruh fasilitas

dan peralatan selama proses akuisisi data seismik berlangsung di laut baik

dalam hal teknis maupun non teknis. Di dalam kapal utama terdapat

21

beberapa departemen yaitu departemen perekaman (recording), navigasi,

seismic processing, teknisi peralatan, ahli komputer, departemen yang

bertanggung jawab atas keselamatan dan kesehatan kerja, departemen

lingkungan, dokter, juru masak, dan terkadang di lengkapi dengan

departemen survey gravity dan magnetik. Jumlah orang yang terlibat

dalam keseluruhan operasi berjumlah sekitar 40 orang.

Gambar 4.8 Kapal Utama Pengoperasian

Di dalam kapal utama terdapat ruang kerja seismic recording,

navigasi dan processing.

Gambar 4.9 Ruang Kerja

22

Dan ruangan tempat perangkat keras diletakkan dan dioperasikan

yang terdiri atas peralatan berteknologi yang canggih dan mahal.

Gambar 4.10 Stasiun Perangkat Keras

Saat perekaman, berbagai aspek dimonitor secara dinamik seperti

rekaman setiap shot, trace seismik , penampang single channel dan

signature sumber, serta kedalaman dan tekanan air gun.

Gambar 4.11 Perekaman Aspek yang dimonitor secara Dinamik

23

Gambar di bawah ini menunjukkan terdapat 3 rentetan (array) air gun

dengan masing-masing rentetan terdiri atas 9 kompartemen.

Gambar 4.12 Air Gun Array

Level ambient noise akibat arus laut, deru mesin kapal, baling-baling, dan

lain-lain (warna merah menunjukkan tinggi dan warna biru menunjukkan rendah).

Gambar 4.13 Level Ambient Noise

Navigasi berfungsi untuk memastikan bahwa akuisisi data seismik berada

pada lintasan yang dikehendaki dan memberikan informasi tentang feather angle

24

akibat arus laut yang biasanya diterima di bawah 10° dan juga meminta kapten

kapal untuk mengatur kecepatan kapal di bawah 5 knot.

\

Gambar 4.14 Pemantauan Feather Angle pada Lintasan Seismik

2. Kapal perintis

Kapal ini ada sekitar 2 mil di depan kapal utama. Selain

bertanggung jawab membersihkan lintasan yang akan dilewati

(membersihkan rumpon, perangkap ikan, dan lain-lain), kapal perintis

bertugas untuk menghalau kapal-kapal yang dapat menghalangi operasi

ini. Selain itu di belakang streamer, terdapat juga sebuah kapal pengawal.

Gambar 4.15 Kapal Perintis dan Pengawal selama Akuisisi

25

3. Streamer

Streamer adalah alat untuk penerima sinyal yang dipancarkan oleh

Air Gun sebagai source dan dipantulkan balik oleh permukaan dasar laut

atau lapisan permukaan sedimen/tanah, terdiri dari beberapa receiver yang

dibentuk dari beberapa hydrophone.

Streamer yang dilengkapi dengan hydrophone, ADC (Analog to

Digital Converter) dan bird yang berperan untuk mengatur posisi dan

kedalaman streamer. Diameter streamer sekitar 7 cm dengan panjangnya

bisa mencapai 10 km. Bagian hitam dari gambar ini menunjukkan

perangkat ADC.

Gambar 4.16 Kabel Streamer

4. Bird

Bird yang berperan untuk mengatur posisi dan kedalaman

streamer. Dengan bird ini, dapat menjamin kedalaman streamer dapat

diatur di panel kontrol.

26

Gambar 4.17 Bird

5. Air Gun

Air gun adalah sumber energi gelombang seismik yang berupa

tekanan dan terdiri dari sekumpulan gun yang terikat pada suatu

pelampung (floaten), atau biasa disebut Gun Array.

Air gun biasanya diatur dengan tekanan mencapai 2000 psi dan

sangat berbahaya bagi makhluk hidup di sekitarnya, kekuatan air gun

apabila dibandingkan dengan ban mobil di jalan raya hanya 30an psi.

Bagian berwarna hitam dan kuning (seperti roket) hanyalah untuk

pelampung atau bagian atasnya saja. Bagian ’air gun’ adalah selinder

logam yang menggantung secara vertikal pada kepala yang berwarna

kuning dan hitam.

Gambar 4.18 Air gun

27

6. Tail Bouy

Tail bouy adalah wahana yang ditempatkan di ujung streamer,

berfungsi sebagai pengatur atau penahan streamer agar tidak tenggelam di

bagian ujung belakang, terpasang alat GP 8 receiver, antena radio modem,

lampu navigasi, pemantul sinyal radar (radar reflector), kotak elektronik

sebagai penghubung dari streamer ke peralatan tail buoy, dan baterai 12 V

38 Ah.

Gambar 4.19 Tail Bouy

7. Hydrophone

Metode seismik memanfaatkan fenomena rambat gelombang

seismik, yang merupakan gelombang usikan mekanis yang menjalar dari

suatu tempat ke tempat yang lain melalui lapisan batuan bawah permukaan

bumi. Gelombang ini dapat mengalami pemantulan oleh perlapisan batuan

yang memiliki perbedaan densitas dan kecepatan dalam merambatkan

gelombang, dan kemudian terekam sebagai fungsi waktu. Sebagai unit

perekam fenomena seismik tersebut, dalam dunia seismik eksplorasi pada

khususnya, digunakan suatu sensor perekaman/receiver khusus, yang juga

jenisnya berbeda sesuai dengan daerah/lingkungan pengukuran. Untuk

survey seismik darat, alat ini berupa geophone, dan untuk survey seismik

laut berupa hydrophone. Sensor hydrophone itu berupa kristal piezo

elektrik yang peka terhadap perubahan tekanan.

28

Gambar 4.20 Hydrophone dan Sensor

4.4. Tahapan dalam Akuisisi Seismik Laut

Tahapan dalam akuisisi seismik laut di lapangan antara lain :

1. Pembuatan Seismik Program

Kegiatan paling awal sebelum melakukan akuisisi seismik. Seismik

program berupa penentuan objektif dan target yang akan dicari, penentuan

lokasi akuisisi data seismik yang terdiri atas titik-titik koordinat

pengukuran, pembuatan desain lapangan, perhitungan panjang bentangan

kabel, penentuan target dan kedalaman formasi, penelusuran mengenai

pola struktur dan dipping layer, dan sebagainya.

Gambar 4.21 Peta Lintasan Seismik 2D

29

2. Pembuatan Desain Lapangan

Terdiri atas desain parameter dan simulasi model akuisisi data seismik.

3. Scouting dan Sosialisasi Lapangan

Scouting adalah pemantauan kondisi lapangan seperti melihat kegiatan

nelayan, melihat keberadaan rumpun-rumpun nelayan, keberadaan

platform, dan sebagainya. Pemantauan kondisi alam juga perlu

diperhatikan yaitu cuaca, angin, ombak laut, dan arus laut. Karena dapat

menghalangi dan mengurangi tingkat kemaksimalan akuisisi data seismik.

Sosialisasi lapangan meliputi perizinan melakukan akuisisi data seismik

kepada pihak terkait di daerah pengukuran dan penjelasan bagaimana

kegiatan akuisisi ini akan dilakukan.

4. Revisi Seismik Program

Hal ini dilakukan jika terdapat ketidakcocokan atau hambatan kondisi

lapangan setelah dilakukannya scouting dan sosialisasi lapangan secara

seksama dan teliti. Ketika semua hal dibenarkan maka dilakukan

penyerahan kontrak dokumen untuk melakukan kegiatan akuisisi.

5. Mobilisasi Peralatan Akuisisi Seismik

Mengangkut seluruh peralatan dan perlengkapan kebutuhan akuisisi

seismik ke lokasi pengukuran menggunakan kapal utama pengoperasian.

Seluruh peralatan yang digunakan dikontrak dengan penyedia jasa operasi

akuisisi seismik.

6. Persiapan Akuisisi Data

Meliputi kalibrasi lapangan maupun tes parameter yaitu serangkaian

kegiatan untuk mengetes, mengukur, memastikan instrumen ukur atau

sistem pengukuran sesuai dengan tujuan utama pengukuran seismik dan

kondisi lapangan seperti mengukur dan koreksi tekanan pada air gun yang

akan digunakan.

30

7. Akuisisi Data

Teknik- teknik pengukuran seismik di laut meliputi :

a. Sistem Perekaman Seismik

Tujuan utama akuisisi data seismik adalah memperoleh

pengukuran travel time dari sumber energi ke penerima. Keberhasilan

akuisisi data bisa bergantung pada jenis sumber energi yang dipilih.

Sumber energi seismik dapat dibagi menjadi dua yaitu sumber impulsif

dan vibrator. Sumber impulsif adalah sumber energi seismik dengan

transfer energinya terjadi secara sangat cepat dan suara yang dihasilkan

sangat kuat, singkat dan tajam. Sumber energi impulsif untuk akuisisi

data seismik yang digunakan untuk akuisisi data seismik di laut adalah

air gun.

Gambar 4.22 Model Simulasi Akuisisi Data Seismik Laut

Sederetan air gun diaktifkan dan menembakkan energi berupa

tekanan dalam skala besar sekitar 2000 psi ke bawah laut menuju dasar

laut hingga merambat di bawah permukaan bumi. Tiap lapisan di bwah

permukaan bumi merespon dengan mengirimkan gelombang-

gelombang refleksi berupa perubahan tekanan yang akan diterima

hydrophone. Hydrophone terdiri atas kristal piezoelektrik yang

terdeformasi oleh perubahan tekanan air. Hal ini akan menghasilkan

beda potensial output. Elemen piezoelektrik ditempatkan dalam suatu

31

kabel streamer yang terisi oleh kerosin untuk mengapungkan dan

insulasi.

Sumber energi vibrator merupakan sumber energi dengan

durasi beberapa detik. Panjang sinyal input dapat bervariasi.

Gelombang outputnya berupa gelombang sinusoidal. Seismik refleksi

resolusi tinggi menggunakan vibrator dengan frekuensi 125 Hz atau

lebih. Perekaman data seismik itu melibatkan detektor dan amplifier

yang sangat sensitif serta magnetic tape recorder.

Gambar 4.23 Fenomena Pemantulan dan Perekaman Gelombang Seismik

Hampir semua data seismik direkam secara digital. Karena

ouput dari hydrophone sangat lemah dan output amplitude decay

dalam waktu yang sangat singkat, maka sinyal ini harus diperkuat.

Amplifier bisa juga dilengkapi dengan filter untuk meredam frekuensi

yang tidak diinginkan. (Sanny,2004)

Sistem perekaman data lapangan terdiri dari satu sumber

seismik dan banyak penerima, dimana gelombang-gelombang seismik

terpantul (refleksi) tiba ke permukaan hampir bersamaan. Kondisi

tersebut mengakibatkan perekaman dilakukan secara simultan, dengan

suatu instrumen multiplexer. Multiplexer berfungsi sebagai pencuplik

amplitudo gelombang, yang dengan mekanismenya berputar sangat

cepat, mencuplik gelombang 1 dari penerima 1 ke 2, 3, dst, mencuplik

gelombang 2 dari penerima 1,2,3, dst. Mekanisme tersebut

menyebabkan amplitudo gelombang seismik tidak terekam

berdasarkan urutan waktu/trace seismik, namun berdasarkan urutan

posisinya. Hal ini pun akan menjadi permasalahan tersendiri, yang

32

dalam tahapan Pengolahan Data Seismik dilakukan proses

demultiplexing untuk mengatasinya.

Gambar 4.24 Mekanisme Instrumen Perekaman Data Seismik.

Melalui alat ini juga dilakukan pengaturan laju pencuplikan

(sampling rate), sehingga data yang terekam terhindar dari gejala

aliasing.

Banyak faktor yang mempengaruhi perambatan gelombang

seismik melalui medium bumi, sehingga mengakibatkan adanya

pelemahan amplitudo yang akan menjadi sulit untuk direkam

seiring bertambahnya waktu. Untuk mengatasi permasalahan

tersebut, dipergunakan instrumen penguat elektronik (amplifier)

yang nilai penguatannya (gain) dapat diatur sesuai dengan

bertambahnya waktu. Terdapat dua macam amplifier yang

umumnya digunakan :

Binary Gain Amplifier, dimana penguatannya dapat diatur naik

+6 dB (penguatan sekitar 12 kali) dan turun -6 (pelemahan

sekitar 0,5 kali).

Automatic Gain Control (AGC), amplifier yang mampu

menguatkan sinyal yang terlalu lemah, sekaligus melemahkan

sinyal yang terlalu kuat, sesuai dengan batas dynamic range-

nya.

Formater merupakan instrumen pemformat ini berfungsi

untuk mengatur penempatan data di dalam pita magnetik saat

perekaman data seismik.

33

b. Prosedur Operasional Seismik Laut

Kapal operasional seismik dilengkapi dengan bahan peledak (air gun),

instrumen perekaman serta hidropon, dan alat untuk penentuan posisi

tempat dilakukannya survey seismik seperti yang diperlihatkan pada

Gambar 4.25. Menurut Kearn & Boyd (1963), terdapat dua pola

penembakan dalam operasi seismik di laut yaitu :

a) Profil Refleksi, pola ini memberikan informasi gelombang-

gelombang seismik sebagai gelombang yang merambat secara

vertikal melalui lapisan-lapisan di bawah permukaan. Teknik ini

melakukan tembakan di sepanjang daerah yang disurvei dengan

kelajuan dan penembakan yang konstan. Jarak penembakan antara

satu titik terhadap lainnya disesuaikan dengan informasi refleksi

yang diperlukan, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 4.25

Gambar 4.25 Jarak Penembakan terhadap Informasi Refleksi

b) Profil Refraksi, Pola ini memberikan informasi gelombang-

gelombang seismik yang merambat secara horizontal melalui

lapisan-lapisan di bawah permukaan. Pada teknik ini kapal

melakukan tembakan pada titik-titik tembak yang telah ditentukan

(Gambar 4.26).

34

Gambar 4.26 Diagram Metode Penembakan Refraksi (a) dan

Refleksi (b)

8. Reshoot

Dilakukan misalnya salah satu jika feather angle yang dikontrak tidak

sesuai atau apa yang dilakukan di lapangan masih terdapat kekurangan.

9. Recording

Prinsip pekerjaan recording adalah menangkap signal yang merupakan

hasil pantulan getaran / gelombang yang dihasilkan oleh sumber getar oleh

lapisan batuan. Permasalahannya adalah selain signal yang dipantulkan

dari lapisan batuan, ada juga noise dari lingkungan disekitar bentangan,

sedangkan alat perekaman tidak dapat memilah antara signal dan noise.

(a) (b)

Gambar 4.27 Seismic Data Recording (a) Good Quality (b) Fair Quality

35

10. Field Processing

Tahap pengolahan data seismik lapangan merupakan kegiatan untuk

mengontrol kualitas dari perekaman data seismik lapangan dan mengolah

data seismik (raw data) menjadi penampang seismik yang mewakili

daerah bawah permukaan (Quick Look).

Berikut contoh beberapa parameter geofisika yang dipakai dalam akuisisi

data seismik laut sebagai berikut.

Tabel 4.1 Parameter Geofisika dalam Akuisisi Data Seismik Laut

No Parameter Nilai

1 Record length 9500 ms

2 Sample rate 2 ms

3 Start of data 50 ms

4 Low cut filter 3 Hz/ 6 dB

5 High cut filter 200 Hz @ 370dB / Octave

6 Tape format Demux SEGD rev 1, 8058

7 Polarity first break is negative

8 Shot point interval 25 m

9 No of streamer 1

10 Streamer length 8100 m

11 Number of channels 648

12 Group interval 12.5 m

13 Operating depth 7 m +/- 1 m

14 Offset CSCNG (inline) 125 m (center of source to center of

near group)

15 Array volume 4140 cu inc

16 Operating pressure 2000 psi +/- 10%

17 Array configuration 3 strings (each string = 9 segments)

18 Array separation 15 m

19 Source depth 6 m +/- 1 m

20 Center source to nav. Mast 185 m

36

First Break

First break adalah dalah gelombang seismik yang terekam pertama kali.

Gelombang ini merupakan gelombang yang tercepat sampai ke penerima.

Gambar 4.28 Contoh First Break

Komponen Gelombang

Gambar 4.29 Komponen Gelombang

Frekuensi Gelombang Seismik

Frekuensi gelombang seismik yang 'berguna' biasanya berada dalam

rentang 10 sampai 70 Hz dengan frekuensi dominan sekitar 30 Hz (Ozdogan

Yilmaz)

37

Gambar 4.30 Tipikal Spektrum Amplitudo Gelombang Seismik

Terlihat rentang frekuensi gelombang seismik 10-70 Hz dengan frekuensi

dominan 30 Hz, juga karakter spektrum amplitudo wavelet yang digunakan.

Filtering

Filtering adalah upaya untuk 'menyelamatkan' frekuensi yang dikehendaki

dari gelombang seismik dan 'membuang' yang tidak dikehendaki. Terdapat

beberapa macam filtering: band pass, low pass (high cut) dan high pass (low cut).

Di dalam pengolahan data seismik band pass filter lebih umum digunakan karena

biasanya gelombang seismik terkontaminasi noise frekuensi rendah (seperti

ground roll) dan noise frekuensi tinggi (ambient noise).

Gambar di bawah ini menunjukkan ketiga jenis filtering, baik dalam kawasan

waktu (time domain) maupun frekuensi domain (frequency domain).

Gambar 4.31 Jenis Filtering

38

Tanda A, B, C, D pada band pass filter merupakan frekuensi sudut (corner

frequency). Secara matematis, operasi filtering merupakan konvolusi dalam

kawasan waktu antara gelombang 'mentah' dengan fungsi filter diatas dan

perkalian dalam kawasan frekuensi

Multiple

Multiple adalah pengulangan refleksi akibat ’terperangkapnya’ gelombang

seismik dalam air laut atau terperangkap dalam lapisan batuan lunak.

Terdapat beberapa macam multiple: (a) water-bottom multiple, (b) peg-leg

multiple dan (c) intra-bed multiple.

Gambar 4.32 Beberapa Macam Multiple

Di dalam rekaman seismik, masing-masing multiple akan menunjukkan

‘morfologi’ reflektor yang sama dengan reflektor primernya akan tetapi waktunya

berbeda.

Untuk model water bottom multiple (model a) katakanlah kita memiliki

waktu tempuh sea bottom sebesar 500 ms maka multiplenya akan muncul 500 x 2

= 1000 ms. Jika gelombang tersebut terperangkap tiga kali maka multiple water

bottom berikutnya akan muncul pada 500 x 3 = 1500 ms, dst.

Untuk model peg leg multiple (model b), multiple akan muncul pada waktu

tempuh gelombang refleksi primer (top gamping) ditambah waktu tempuh sea

bottom.

Untuk model intra bed multiple, multiple akan muncul pada waktu tempuh

gelombang primer top gamping ditambah waktu tempuh dalam shale.

Gambar di bawah adalah rekaman seismik yang menunjukkan fenomena multiple.

39

Perhatikan terdapat 4 multiple akibat dasar laut, berarti gelombang seismik

tersebut ‘terperangkap’ empat kali.

Gambar 4.33 Multiple Akibat Dasar Laut

4.5 Waktu Akusisi Data Seismik Laut

Operasi akuisisi data seismik memakan waktu dari mulai waktu singkat

seperti beberapa minggu sampai terlama hingga beberapa bulan adapula hingga

periode 4 tahunan, tergantung pada ‘kesehatan’ perangkat yang digunakan,

musim, arus laut, cuaca dan masih banyak sekali faktor yang dapat mempengaruhi

waktu akusisi data ini.

Operasi akuisisi seismik laut sangat mahal biasanya mencapai hingga 150

ribu dollar per hari itu untuk operasi pemetaan marine 2D dan sekitar 250 ribu

dollar per hari dalam operasi pemetaan marine 3D. Maka Quality Control (QC)

dari operasi ini sangat diperhatikan, seperti semua hydrophone bekerja dengan

baik, air gun memiliki tekanan yang cukup, streamer dan air gun berada pada

kedalaman yang dikehendaki, feather angle tidak terlalu besar, dan lain-lain.

40

4.6 Diagram Alir

Yes

Seismik Program

Desain Lapangan

Scouting

No

Mulai

Desain Parameter

Simulasi

Model

Akuisisi

Sosialisasi Lapangan

Mobilisasi Peralatan

Persiapan Akuisisi

Kalibrasi Lapangan Tes Parameter

Akuisisi Data Seismik

Field Processing

Quick Look Data Seismic

Reshoot

Seismic Recording

41

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Adapun kesimpulan dalam kerja praktek ini adalah

1) Akuisisi data seismik laut menggunakan metode seismik refleksi sangat

cocok digunakan dalam eksplorasi minyak dan gas bumi karena resolusi

yang baik, tingkat keakuratan yang tinggi, dan dapat menggambarkan

kondisi bawah permukaan dengan baik.

2) Parameter yang perlu dipahami antara lain : a) Offset terjauh (Far Offset),

b) Offset terdekat (Near Offset), c) Group Interval, d) Ukuran sumber

seismik (Charge size), e) Kedalaman sumber (Charge depth), f) Kelipatan

liputan (Fold coverage), g) Laju pencuplikan (Sampling rate), h) Tapis

potong rendah (Low cut filter), i) Frekuensi geophone, j) Panjang

perekeman (Record length), k) Rangkaian geophone (Group Geophone), l)

Larikan bentang geophone (Geophone array), m) Panjang lintasan, n) arah

lintasan, dan o) Spasi antar lintasan.

3) Akuisisi memiliki tahapan yang cukup rumit dan biaya yang cukup besar

sehingga memiliki desain parameter yang harus dipahami dengan baik.

4) Tahapan-tahapan dalam akuisisi data seismik laut antara lain : a)

Pembuatan seismik program, b) Pembuatan desain lapangan, c) Scouting

dan sosialisasi lapangan, d) Revisi seismik program, e) Mobilisasi

peralatan akuisisi seismik, f) Persiapan akuisisi data, g) Akuisisi data, h)

Reshoot, i) Recording, dan j) Field Processing.

5) Quality Control (QC) dalam akuisisi seismik laut sangat diperhatikan

agar data seismik yang diperoleh bagus.