. Metoda Seismik Refleksi

Tujuan utama dari suatu survei seismik refleksi adalah memberikan informasi

mengenai geologi bawah permukaan. Metoda seismik refleksi ini dapat

dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

Seismik dangkal (shallow seismic reflection) yang umumnya digunakan dalam eksplorasi batu bara dan bahan tambang lainnya.

Seismik dalam yang umum digunakan untuk eksplorasi daerah prospek hidrokarbon.

Prinsip dasar dari metoda seismik pantul ini adalah pengiriman sinyal ke

dalam bumi, dan karena adanya bidang perlapisan (bidang kontak) maka

bidang tersebut dapat menjadi bidang pantul (reflektor).

Sinyal yang dikirim melalui alat peledak (S) direfleksikan oleh bidang

reflektor oleh titik refleksi (R), dan sinyal yang dipantulkan direkam oleh

detektor berupa geofon (G). Jika h adalah ketebalan lapisan, maka waktu (t)

yang dibutuhkan oleh sinyal untuk sampai ke detektor adalah :

Untuk satu lapisan :

Untuk dua lapisan :

dimana kecepatan rambat dan waktu dapat diketahui, sehingga ketebalan

masing-masing lapisan dapat dihitung.

Gambar 18. Sketsa prinsip dasar seismik refleksi

Karena banyaknya aspek yang dibahas dalam seismik ini, maka dalam tulisan

ini hanya membahas hal-hal praktis saja.

5.1 Parameter-parameter yang Harus Diperhatikan

Kualitas data seismik sangat ditentukan oleh kesesuaian parameter lapangan

yang digunakan dengan kondisi geologi dan kondisi permukaan daerah

survei. Disamping itu parameter lapangan juga harus disesuaikan dengan

target eksplorasi yang ingin dicapai. Jadi keberhasilan suatu survei seismik

sangat ditentukan dari desain parameter lapangan digunakan.

Beberapa parameter lapangan yang harus ditentukan dan disesuaikan

dengan kondisi lapangan adalah sebagai berikut :

Jumlah dan susunan geopon Interval sampling Jumlah bahan peledak dan kedalaman lubang bor Jarak antar titik tembak Jarak antara geopon Geometri penembakan Filter (high-cut dan low-cut).

Parameter lapangan dirancang berdasarkan data geologi dan data geofisika

yang ada, dan penentuannya dilakukan dengan uji coba secara langsung di

lapangan. Parameter dipilih berdasarkan optimasi keterbatasan parameter

lapangan dalam memecahkan problem yang muncul. Selain itu faktor

ekonomis juga merupakan pertimbangan utama dalam optimasi ini.

5.2. Cara Penentuan Parameter Lapangan

a. Analisa noise (gangguan)

Analisa noise ditujukan untuk mendeskripsikan parameter fisis sinyal dan

noise sehingga desain parameter lapangan dapat dilakukan dengan baik.

Analisa (test) noise ini dilakukan paling awal sebelum survei seismik

dimulai. Noise adalah gelombang yang tidak diharapkan dan sering muncul

pada saat perekaman seismik. Biasanya mengganggu sinyal refleksi.

b. Susunan geopon (array geophone)

Tujuan dari penentuan array geophone ini adalah untuk mendapatkan bentuk

susunan geophone yang dapat berfungsi meredam noise (ground roll) secara

optimal sehingga signal to noise ratio-nya (S/N ratio) tinggi. Untuk menaikkan

(S/N ratio) ground roll harus diredam dengan cara menebarkan geophone.

c. Test kedalaman dan jumlah dinamit

Tujuan test ini adalah untuk menentukan kedalaman pemboran dan jumlah

dinamit yang paling optimum, artinya dapat memberikan hasil perekaman

seperti yang diharapkan tetapi juga dengan biaya yang ekonomis.

d. Jarak titik tembak

Untuk melakukan pemilihan jarak terdekat dan terjauh ini, kita kaitkan

dengan target dari survei. Untuk memilih jarak terdekat biasanya digunakan

acuan target terdangkal, sedangkan untuk jarak terjauh kita gunakan acuan

target terdalam.

e. Geometri Penembakan

Informasi struktur geologi dan data geofisika yang ada di daerah

penyelidikan sangat diperlukan untuk menentukan geometri penembakan.

Pemilihan cara penembakan, tergantung pada kedalaman zona prospek dan

kompleksitas struktur bawah permukaan. Pemilihan geometri penembakan

berguna untuk memfokuskan energi seismik sehingga efektifitas sumber

menjadi lebih optimal.

f. Filter (low cut dan high cut)

Penentuan filter low-cut dan high-cut ini kita lakukan pada instrumen yang

kita gunakan. Pemilihan high cut filter dapat ditentukan atas dasar sampling

rate yang digunakan karena sampling rate menentukan besarnya

frekuensi aliasing. Pemilihan besarnya low cut filterditujukan untuk meredam

noise berfrekuensi lebih rendah dari frekuensi geophone yang digunakan

apabila noise tersebut terlalu menenggelamkan sinyal.

g. Sampling rate

Penentuan besar kecilnya sampling rate bergantung pada frekuensi

maksimum sinyal yang ingin direkam pada daerah survei tersebut. Tetapi

pada kenyataannya, besarnya sampling rate dalam perekaman sangat

bergantung pada kemampuan instrumentasi perekaman yang digunakan,

dan biasanya sudah ditentukan oleh pabrik pembuat instrumen tersebut.

Penentuan sampling rate ini akan memberikan batas frekuensi tertinggi yang

terekam akibat adanya aliasing.

5.3 Prosedur Pengambilan Data di Lapangan

a. Pemasangan patok

Sebelum dilakukan pengukuran seismik, maka terlebih dahulu harus

ditentukan posisi koordinat (X, Y, dan Z) dari tiap-tiap titik geophone maupun

shot point. Penentuan koordinat ini dapat dilakukan dengan menggunakan

theodolith ataupun GPS. Titik-titik tersebut, kemudian ditandai dengan patok

yang sudah mempunyai harga koordinat terhadap referensi tertentu.

b. Pemasangan geophone

Geophone dipasang sesuai dengan rencana tipe penembakan yang akan

dilakukan dan disusun berurutan. Pemasangan geophone diusahakan

sedekat mungkin dengan patok yang sudah diukur koordinatnya.

c. Pemasangan sumber peledak

Sumber peledak dipasang sesuai dengan rencana tipe penembakan

d. Persiapan alat perekaman data seismik

Sebelum melakukan penembakan alat perekam harus dicek terlebih dahulu,

sehingga data yang dihasilkan cukup optimal.

e. Penembakan

Penembakan hanya dapat dilakukan ketika alat perekam data seismik sudah

dilakukan pengecekan dan terpasang dengan baik.

f. Pencatatan data pengamatan pada observer log

Data pengamatan dan kejadian selama berlangsungnya pengukuran

kemudian disalin pada buku observer log.

Perbandingan Seismik Refraksi dan Seismik Refleksi8102009      4 Votes

Pendahuluan

Metode seismik merupakan salah satu bagian dari metode geofisika eksplorasi yang dikelompokkan dalam metode geofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan ‘sumber’ seismik buatan misalnya palu, ledakan, dll. Setelah diberikan gangguan (sumber seismik), terjadi gerakan gelombang di dalam tanah/batuan yang memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan ataupun pembiasan akibat munculnya perbedaan kecepatan. Kemudian, pada suatu jarak

tertentu, gerakan partikel tersebut dapat di rekam sebagai fungsi waktu. Berdasar data rekaman inilah dapat ‘diperkirakan’ bentuk lapisan/struktur di dalam tanah.

Eksperimen seismik aktif pertama kali dilakukan pada tahun 1845 oleh Robert Mallet, yang oleh kebanyakan orang dikenal sebagai bapak seismologi instrumentasi. Mallet mengukur waktu transmisi gelombang seismik, yang dikenal sebagai gelombang permukaan, yang dibangkitkan oleh sebuah ledakan. Mallet meletakkan sebuah wadah kecil berisi merkuri pada beberapa jarak dari sumber ledakan dan mencatat waktu yang diperlukan oleh merkuri untuk be-riak. Pada tahun 1909, Andrija Mohorovicic menggunakan waktu jalar dari sumber gempa bumi untuk eksperimennya dan menemukan keberadaan bidang batas antara mantel dan kerak bumi yang sekarang disebut sebagai Moho.

Pemakaian awal observasi seismik untuk eksplorasi minyak dan mineral dimulai pada tahun 1920an. Teknik seismik refraksi digunakan secara intemsif di Iran untuk membatasi struktur yang mengandung minyak. Tetapi, sekarang seismik refleksi merupakan metode terbaik yang digunakan di dalam eksplorasi minyak bumi. Metode ini pertama kali didemonstrasikan di Oklahoma pada tahun 1921.

Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah/batuan dari posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah gangguan pertama (first break) diabaikan, sehingga sebenarnya hanya datafirst break saja yang dibutuhkan. Parameter jarak (offset) dan waktu jalar dihubungkan oleh cepat rambat gelombang dalam medium. Kecepatan tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada di dalam material dan dikenal sebagai parameter elastisitas batuan.

Sedangkan dalam seismik refleksi, analisis dikonsentrasikan pada energi yang diterima setelah getaran awal diterapkan. Secara umum, sinyal yang dicari adalah gelombang-gelombang yang terpantulkan dari semua interface antar lapisan di bawah permukaan. Analisis yang dipergunakan dapat disamakan dengan ‘echo sounding’ pada teknologi bawah air, kapal, dan sistem radar. Informasi tentang medium juga dapat diekstrak dari bentuk dan amplitudo gelombang refleksi yang direkam. Struktur bawah permukaan

dapat cukup kompleks, tetapi analisis yang dilakukan masih sama dengan seismik refraksi, yaitu analisis berdasar kontras parameter elastisitas medium.

Perbandingan Seismik Refraksi dan Refleksi

Keunggulan dan kelemahan metode seismik refraksi dan refleksi adalah sebagai berikut.

Seismik Refraksi Seismik RefleksiKeunggulan Kelemahan Keunggulan kelemahan

Pengamatan refraksi membutuhkan lokasi sumber dan penerima yang kecil, sehingga relatif murah dalam pengambilan datanya

Lokasi sumber dan penerima yang cukup lebar untuk memberikan citra bawah permukaan yang lebih baik, maka biaya akuisisi menjadi lebih mahal.

Prosesing refraksi relatif simpel dilakukan kecuali proses filtering untuk memperkuat sinyal first berak yang dibaca.

Prosesing seismik refleksi memerluakn komputer yang lebih mahal, dan sistem data base yang jauh lebih handal.

Karena pengambilan data dan lokasi yang cukup kecil, maka pengembangan model untuk interpretasi tidak terlalu sulit dilakukan seperti metode geofisika lainnya.

Karena banyaknya data yang direkam, pengetahuan terhadap database harus kuat, diperlukan juga beberapa asumsi tentang model yang kompleks dan interpretasi membutuhkan personal yang cukup ahli.

Dalam pengukuran yang regional , Seismik refraksi membutuhkan offset yang lebih lebar.

Pengukuran seismik refleksi menggunakan offset yang lebih kecil

Seismik refraksi hanya bekerja jika kecepatan gelombang

Seismik refleksi dapat bekerja bagaimanapun perubahan

meningkat sebagai fungsi kedalaman.

kecepatan sebagai fungsi kedalaman

Seismik refraksi biasanya diinterpretasikan dalam bentuk lapisan-lapisan. Masing-masing lapisan memiliki dip dan topografi.

Seismik refleksi lebih mampu melihat struktur yang lebih kompleks

Seismik refraksi  hanya menggunakan waktu tiba sebagai fungsi jarak (offset)

Seismik refleksi merekan dan menggunakan semua medan gelombang yang terekam.

Model yang dibuat didesain untuk menghasilkan waktu jalar teramati.

Bawah permukaan dapat tergambar secara langsung dari data terukur

Berdasar perbedaan-perbedaan tersebut, teknik refleksi lebih mampu menghasilkan data pengamatan yang dapat diinterpretasikan (interpretable). Seperti telah dinyatakan sebelumnya, bagaimanapun juga teknik refleksi membutuhkan biaya yang lebih besar. Biaya tersebut biasanya sangat signifikan secara ekonomis.

Karena survey refleksi membutuhkan biaya lebih besar daripada survey refraksi, maka sebagai konsekuensinya survey refraksi lebih senang digunakan untuk lingkup sempit/kecil. Misalnya digunakan dalam mendukung analisis lingkungan atau geologi teknik. Sedangkan survey refleksi digunakan dalam eksplorasi minyak bumi.