Naskah Publikasi Tugas Akhir Teknik Geologi FT UGM

PEMANFAATAN ENHANCED GAMMA-RAY INPEFA DALAM INTERPRETASILOG DAN MEKANISME SEDIMENTASI FORMASI LAMA, BLOK A, LAUT

NATUNA, CEKUNGAN NATUNA BARAT,KEPULAUAN RIAU

(Utilization of Enhanced Gamma-Ray INPEFA for Log Interpretation andSedimentation Mechanism of Lama Formation, Block A, Natuna Sea, West Natuna

Basin, Riau Archipelago)

Jarot Setyowiyoto 1(j_setyowiyoto@yahoo.com)Bambang Pujasmadi 2

Zilman Syarif 1

1 Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta-INDONESIA

2Premier Oil Indonesia, Indonesia Stock Exchange Building, Tower 1, 10th floor, Sudirman CentralBusiness District, Jl. Jend. Sudirman Kav. 52-53, Jakarta-INDONESIA

ABSTRACTLama Formation is the oldest formation which is located in West Natuna Basin. This formation wasdeposited above basement during syn-rift process in Eocene. When grabben happened at the first time,local sediment deposits around the grabben were transported quickly because of high energy fromfluvial system and then fulfilled the grabben. The lithology of Lama Formation dominantly composedby sandstone and inserted siltstone which is not that thick and this formation is potential for being agood reservoir rock. In this case, INPEFA (Integral Prediction Error Filter Analysis) is trying toanalyze the gamma-ray log of Lama Formation and give the results of pattern that indicate theboundary sequence. There are 4 wells available that reach Lama Formation for this research,they are AW-5X, A-1X, PCG-1X and KR-2X. Lama Formation in research region wascategorized into 3 facieses, they are braided channel facies, sheet flood fan deposits, andlacustrine deposit facies which developed in the middle of basin, especially at A-1X well..Whereas all lacustrine deposits facieses developed very well during Benua Formationdeposition, which has younger age than Lama Formation. Depositional process of sedimentsof Lama Formation primarily occurred in alluvial and fluvial setting and then after severaltimes developed as lacustrine deposits, which is a characteristic of Benua Formation. Most ofsediment supplies come from northwest to southeast (depositional direction). Sedimentationprocess probably occurred on medium/high topography relief where climate change took apart and controlled the sediment supplies and subsidence rate.

PENDAHULUANDalam melakukan analisis bawah

permukaan,penerapan konsep stratigrafi sertapenggabungan data rekaman log dan corenantinya akan sangat membantu dalammenganalisis mekanisme pengendapan darisuatu formasi dalam suatu basin. Ketika data inididukung dengan interpretasi seismik, makaakan diperoleh suatu kerangka kerja yangpaling baik dalam analisis batuan induk, batuanpenutup, dan penyebaran batuan reservoir, baikdalam skala lokal maupun skala regional. Padabawah permukaan, wireline logs merupakansumber data yang sempurna untuk analisismatematis, dan kita dapat menggunakanhasilnya untuk interpretasi stratigrafi. Untuktujuan ini, ENRES telah mengembangkan suatualat khusus untuk menganalisis variasi vertikaldi dalam data log sumur yang berupa bentuperubahan log INPEFA.

Maksud dari penelitian ini adalahuntuk melakukan studi stratigrafi FormasiLama pada Blok Anoa dan Kakap CekunganNatuna Barat, dengan menggunakan datarekaman log, seismic, dan INPEFA. Sedangkanuntuk tujuan dari penelitian ini yaitu untukmengetahui mekanisme sedimentasi FormasiLama berdasarkan interpretasi dan analisislanjutan dari data log gamma-ray, yaitu dengananalisis INPEFA dari perengkat lunakCyclolog.

GEOLOGI REGIONALCekungan Natuna Barat berada pada

lempeng benua Paparan Sunda. Lempeng initersusun atas litologi berupa batuan beku danmetamorf yang berumur Cretaceous Awalsampai Cretaceous Akhir. Untuk proses rifting

pada Cekungan Natuna Barat berlangsung padaEosen Akhir hingga Oligosen, yang merupakanakibat terjadinya patahan Paparan Sunda yangdikarenakan adanya tumbukan antara sub-benua India dengan Asia (Ginger dkk., 1993).

Proses extension yang terjadi diCekungan Natuna Barat menghasilkan dua polarifting yang berbeda. Pola yang pertamaberarah barat laut-tenggara, dan pola keduaberarah timur laut-barat daya. Adapun polayang pertama ini sejajar dengan pola utamayang terdapat pada Cekungan Malaysia danterus berkembang hingga South Kakap Graben.Sedangkan pola yang kedua merupakan polayang umum terdapat di Cekungan NatunaBarat, terutama pada Anambas Graben danterus meluas hingga Vietnam Basin.

Graben yang dihasilkan oleh prosesrifting ini kemudian terisi oleh endapansedimen yang berumur Eosen sampai Oligosensebagai hasil erosi pada high paleotopographyyang terdapat di sekeliling graben. Graben ininantinya terus meluas dan bergabung selamafase post-rift subsidence (Gunarto dkk., 2000).

Pada cekungan Natuna Barat, FormasiLama merupakan formasi yang tertua. FormasiLama ini dapat dibagi menjadi beberapa sikluspengendapan, yang masing-masing dibatasioleh serpih lakustrin (lacustrine shale). Dalamsatu siklus pengendapan Formasi Lama inidapat terendapkan fluvial channel deposit,crevasse splay deposit, dan deltafront/mouthbar deposit. Umur formasi iniadalah Eosen dan dengan lingkunganpengendapan berupa lingkungan fluvial sampailakustrin.

Pada awal terjadinya graben, material-material sedimen lokal yang berada di sekitargraben terangkut dengan cepat karena adanyaenergi yang tinggi yang berasal dari sistemfluvial sehingga mengisi graben tersebut.Graben yang berada di dekat basin menerimamaterial sedimen yang melimpah dengankomposisi butir yang tersortasi dengan buruk.Lebih ke tengah graben, maka jumlah sedimenyang diterima akan semakin berkurang danterisi oleh air. Peristiwa regresi ditunjukkandengan adanya endapan klastik kasar di dalamgraben (Base Upper Lama SB).

PRINSIP KERJA INPEFAINPEFA adalah singkatan dari Integral

Prediction Error Filter, yang merupakanbagian dari perangkat lunak Cyclolog yangdikembangkan oleh ENRES International yangterdiri dari analisis statistik matematis dari datalog numerik. Analisis pada INPEFA inididasarkan pada pangenalan struktur spektraldalam data log. Dengan cara ini maka informasiyang biasanya tidak terlihat pada data logsumur akan dapat diekstraksi danmemungkinkan untuk membuat kerangkakorelasi pada sumur. Pada bawah permukaan(subsurface), wireline logs merupakan sumberdata yang sangat sempurna untuk analisismatematis, dan hasilnya dapat digunakan untukinterpretasi stratigrafi. Unutk ini ENRES telahmengembangkan sebuah alat yang unik untukmenganalisis variasi vertikal di dalam data logsumur Transformasi Log INPEFA.

Pola perubahan pada INPEFAmengidentifikasi ketidakmenerusan, arahpengendapan dan pola tatanan stratigrafi.Disini dipercaya bahwa fitur-fitur yang

ditampilkan pada grafik INPEFA menunjukkanperubahan yang disebabkan adanya perubahaniklim, dan dengan itu menjadikan pola INPEFAdapat memprediksinya, bukan hanya secaradeskriptif. Hasilnya dapat membantu geologistdalam pendekatan korelasi stratigrafi bawahpemukaan dan membuat interpretasigeologinya. Pola yang ditampilkan padaINPEFA bersifat objektif, karena langsungberdasarkan data yang dioperasikan denganperangkat lunak Cyclolog. Dalampengoperasian INPEFA, data log yang dipakaiadalah data log gamma ray (GR). Kurvamenunjukkan perubahan uphole pada bentukgelombang yang tersembunyi dari data lognumerik dan menampilkan permukaan yangtidak menerus beserta pola-pola tertentu.Dalam analisa stratigrafi, INPEFAmenunjukkan pola dan interval dengan arahpengendapan yang berbeda yang dipisahkandengan adanya perubahan polaketidakmenerusan di permukaan. Titik balik INPEFA atau permukaan

tidak meneruso Titik balik negatif (negative

turning point) merupakan titikdimana arah pengendapan (kearah atas) berubah dari positifmenjadi negatif (berlawananarah jarum jam)

o Titik balik positif (positiveturning point) merupakan titikdimana arah pengendapan (kearah atas) berubah darinegative menjadi positif(searah jarum jam)

Arah pengendapan INPEFA

o Arah pengendapan antarapermukaan batas negatif(Negative BoundingSurface/NBS) dan permukaanbatas positif (PositiveBounding Surface/PBS)menunjukkan suatu arahberlawanan jarum jam ke arahatas dan kemudian dinamakanarah negatif atau N-Trend.

o Arah pengendapan antara PBSdan NBS menunjukkan searahjarum jam ke arah atas dandisebut arah positif atau P-Trend

Interval stratigrafi INPEFAInterval antara dua NBS utama

disebut sebagai paket stratigrafi INPEFA(INPEFA stratigraphic package) atau StratPac.Idealnya paket stratigrafi INPEFA ini memilikibentuk huruf C (lihat Gambar.)

INTERPRETASI DAN ANALISIS DATA

Data Log SumurDalam melakukan proses dan tahap

korelasi ini, data yang digunakan yaitu data logsumur yang berupa log gamma ray dan dataINPEFA yang berupa short term INPEFA.Untuk menentukan fasies dan posisi markerkronostratigrafi di dalam data log tiap sumurmengacu kepada data deskripsi litologi olehpetugas lapangan dengan data log sumur.Dalam tahap korelasi ini diawali denganmenentukan jalur korelasi seluruh sumur yangrelatif berarah barat-timur-tenggara. Dalammelakukan korelasi, arah yang ditentukanmemotong relatif tegak lurus terhadap pola

arah arus sedimentasi yang mengontrolstratigrafi. Hal ini dilakukan supayapenampang korelasi yang dihasilkan mampuuntuk menampilkan geometri yang sebenarnya.Jika ditinjau dari hasil peneliti terdahulu, makaarah arus sedimentasi berasal dari arah baratlaut menuju tenggara yang materialnya berasaldari pengangkatan Khorat Swell di Thailanddan dari barat menuju timur yang materialnyabersumber dari paleohigh yang membatasiantara West Natuna Basin dengan Penyu Basindi Malaysia.

Dalam penentuan markerkronostratigrafi juga berdasarkan data INPEFAyang berupa short term INPEFA yang sangatsensitif terhadap perubahan pola log gammaray. Dalam penelitian ini markerkronostratigrafi yang digunakan dalam korelasiadalah maximum flooding surface (MFS) danbatas sikuen (sequence boundary) yang padaINPEFA menunjukkan titik (point) maksimum.Marker MFS ditunjukkan dengan litologiserpih yang tebal, dan pada short term INPEFAditunjukkan dengan adanya defleksi pattern kearah kanan yang tebal dan membatasi antaraNBS dan PBS.

Datum yang dipakai dalam korelasiini adalah batas sikuen (sequence boundary)Formasi Benua, yaitu Top Benua. Darikesemua sumur, Top Benua memilikikarakteristik dari Formasi Benua itu sendiriyang berupa serpih yang tebal yang diatasnyadiendapkan Formasi Lower Gabus.

Jika dilihat Formasi Lama pada sumurAW-5X dan A-1X, maka secara umummemiliki susunan dan pola yang relatif sama.Namun pada sumur A-1X, endapan sedimen

yang sangat tebal menandakan bahwa ruangakomodasi (accommodation space) yangterdapat pada lokasi tersebut memiliki ruangyang besar jika dibandingkan dengan endapansedimen pada sumur AW-5X di sebelah baratlaut. Disini sangat penting untuk diperhatikanbahwasanya Formasi Lama dalam prosessedimentasinya belum terpengaruh dandipengaruhi oleh arus laut, karena prosespengendapan terjadi pada daerah fluvial danalluvial fan.

Tebalnya sedimen pada sumur A-1Xdapat disebabkan karena daerah ini merupakanlokasi tempat pengendapan sedimen. Hal inidikarenakan proses sedimentasi yangberlangsung dari tinggian yang beradadisebelah utara yang berupa Belumut high.Posisi selatan yang berupa cekunganmenyebabkan proses sedimentasi berlangsungjuga dari arah utara menuju selatan yangmerupakan cekungan sebagai lokasi sedimenterendapkan.

Dari data log gamma raymenunjukkanbahwa Formasi Lama memiliki dominasi pola-pola yang bentuknya relatif seragam(cylindrical) yang mencirikan prosespengendapan yang dikontrol oleh energy yangrelatif konstan. Selain pola cylindrical, jugaterdapat pola-pola yang menghalus keatas(fining upward) yang pada log gamma rayditunjukkan dalam bentuk bell.

Untuk fasies braided channel danalluvial fan memiliki pelamparan yang relatifcukup luas pada Formasi Lama dari bagianbarat-timur. Luasnya penyebaran sedimensangat berhubungan dengan lingkungan tempat

fasies tersebut diendapkan, yaitu padalingkungan braided channel dan alluvial fan.

Data INPEFA SumurBerdasarkan analisis INPEFA

Formasi Lama, maka dapat diperhatikan bahwapola INPEFA pada sumur AW-5X dan A-1Xmemiliki pola yang sama, begitu juga antarasumur PCG-1X dan KR-2X.

Pada kesemua sumur diakukankorelasi INPEFA sehingga dalam hal ini dapatmembantu dalam melakukan korelasistratigrafi. Dalam hal paleoiklim itu sendirisangat bergantung pada proses insolasi (jumlahradiasi sinar matahari yang diterima oleh bumi)yang sangat erat hubungannya dengan jarakbumi terhadap matahari seperti yang telahdijelaskan sebelumnya. Pada saat N-Trendmaka menandakan climate stratigraphy yangberlangsung adalah proses pendinginan danpada saat P-Trend maka climate stratigraphyyang berlangsung adalah proses warming.Dan perlu diperhatikan bahwa faktor tektonikberpengaruh terhadap mekanisme sedimentasidalam kurun waktu 500.000 tahun bahkan lebihlama dibandingkan dengan siklus iklim yangdapat mengalami perubahan dalam kurunwaktu 10.000 tahun (Nio, et al., 2006).

Mekanisme SedimentasiBerdasarkan data log, seismik, dan

INPEFA yang dilanjutkan dengan pengolahandata berupa interpretasi dan analisis, makadapat ditinjau kemungkinan dalam mekanismesedimentasi dan lingkungan pengendapan yangterbentuk pada saat itu. Dari peta strukturkedalaman yang dihasilkan untuk meninjaupengendapan Formasi Lama dapat diketahui

bahwasanya terdapat 2 sub-cekungan yangberbeda dalam pengendapan sedimen diwilayah penelitian. Adapun pemisah diantarakedua sub-cekungan tersebut yaitu denganadanya paleohigh. Sebelah utara darisubcekungan sumur AW-5X dan A-1X terdapatpaleohigh berupa Belumut High. Pada bagianselatannya terdapat Northern Central Highyang juga merupakan suatu paleohigh dansekaligus yang memisahkan diantara keduasub-cekungan yang terdapat pada lokasipenelitian.

Untuk sub-cekungan sumur PCG-1Xdan KR-2X, pada bagian utara berupapaleohigh Northern Central High dan padabagian selatannya terdapat Cumi-cumi Highyang juga merupakan paleohigh.

Dari kesemua data yang didapat,maka dapat juga meneliti tentang arahmekanisme pengendapan sedimen pada tiap-tiap sub-cekungan di lokasi penelitian. Untuksub-cekungan utara, maka mekanismepengendapannya berarah utara-selatan dimanaBelumut High merupakan pemasok utamamaterial sedimen kearah selatan. Selain itupasokan sedimen juga berasal dari arah barat ketimur yang bersumber dari paleohigh yangmembatasi dengan Penyu Basin di Malaysia.

Dari pemodelan paleogeografi padasub-cekungan utara, maka lokasi sumur AW-5X merupakan sheetflood fan deposits,sedangkan pada sumur A-1X merupakanendapan dari braided fluvial channel danbraided fan delta. Pada gambar tampakbahwasanya Formasi Lama pada sub-cekunganutara ini terbentuk pada saat fase syn-rift yangmejadikan proses pengendapan sedimen pada

cekungan ini berlangsung ketika proses riftingsehingga mengakibatkan pelamparannya hanyapada bagian-bagian tertentu saja padaCekungan Natuna Barat. Dari hasil pemodelahpaleogeografi Formasi Lama pada sub-cekungan selatan seperti gambar diatas, makasumur PCG-1X merupakan sheetflood fandeposits dengan kedalaman yang relatifdangkal pada tepi sisi punggungan lembah. Halinilah yang menyebabkan pada rekaman datalog, sumur PCG-1X mencapai permukaanbasement. Pada sumur KR-2X terlihat bahwalingkungan pengendapannya terkontrol olehadanya aktivitas fluvial dan juga alluvial fan.Hal ini yang menyebabkan karakteristikrekaman log sumur KR-2X yang butiransedimennya tidak begitu halus dan mengalamisortasi yang buruk.

KESIMPULANFormasi Lama diendapkan secara lokal

dengan pelamparan yang tidak menyeluruh diCekungan Natuna Barat selama fase rifting(syn-rift). Diketahui adanya dua sub-cekungansyn-rift dalam pengendapan Formasi Lamapada Cekungan Natuna Barat, yaitu: sub-cekungan utara dimana sumur AW-5X dan A-1X berada dan sub-cekungan selatan dimanasumur PCG-1X dan KR-2X berada.

Formasi Lama pada lokasi penelitiandikelompokkan menjadi 3 fasies, yaitu fasiesfasies braided channel, fasies sheetflood fandeposits, dan fasies lacustrine deposit yanghanya berkembang pada tengah cekungan,khsusnya pada sumur A-1X. Sedangkan fasieslacustirne deposits lebih berkembang pada

Formasi Benua yang usianya lebih mudadaripada Formasi Lama yang beradadibawahnya. Proses deposisi material sedimenFormasi Lama pada Cekungan Natuna Barat,utamanya berlangsung pada setting alluvial danfluvial yang kemudian setelah beberapa selangwaktu berkembang menjadi endapan lakustrinyang merupakan ciri dari Formasi Benua.Sebagian besar suplai sedimen datang dari arahbarat laut-tenggara (depositional direction).Proses sedimentasi kemungkinan terjadi padawilayah relief topografi sedang hingga tinggidimana perubahan iklim mempengaruhi danmengontrol suplai air tawar, dan kemudianproses struktural juga mempengaruhi suplaisedimen dan laju subsiden.

DAFTAR PUSTAKAGinger, D.C., Ardjakusumah, W.O., Hedley,

R.J. & Pothecary, J., 1993, InversionHistory of the West Natuna Basin:Examples from the Cumi-Cumi PSC,Proc., 22nd Ann. Conv., Ind. Pet. Assoc.,p.635-658.

Nio, Djin, et al., 2006. The INPEFA LogTransform and StratigraphicInterpretation Models, Open FileReport. ENRES International:Netherland.

Posamentier, H. W., and Allen G. P., 1999.Silisiclastic Sequence StratigraphyConcept and Aplication, Society forSedimentary Geology: Tulsa,Oklahoma.

Sturrock, Simon, et al., 2001. West Natuna SeaBlock A, Regional ProspectivityReview, Final Report. Premier Oil:Jakarta

Gambar 1- Peta lokasi daerah penelitian (Premier Oil 2012)

Gambar 2- Bagan alir yang menunjukkan mekanisme pola INPEFA (ENRES International, 2011)

Gambar 3 - Korelasi fasies daerah penelitian

Gambar 4 - Deliniasi sub-basin pada peta penampang struktur kedalaman Top Formasi Lama

Gambar 5 Analisis korelasi INPEFA Formasi Lama pada tiap sumur

Gambar 6 - Paleogeografi Formasi Lama pada sub-cekungan selatan (Sturrock, Simon, et al., 2001dengan modifikasi)