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.