Akuisisi Data Seismik (Refleksi)

akuisisi

Akuisisi data seismik adalah tahapan survey guna mendapatkan data seismik berkualitas baik di lapangan. Sebagai tahap terdepan dari serangkaian survey seismik, data seismik yang diperoleh dari tahapan ini akan menentukan kualitas hasil tahapan berikutnya. Sehingga, dengan data yang baik akan membawa hasil pengolahan yang baik pula, dan pada akhirnya, dapat dilakukan interpretasi yang akurat, yang menggambarkan kondisi bawah permukaan sebagaimana mestinya.

Untuk memperoleh data berkualitas baik perlu diperhatikan berbagai macam persiapan, penentuan parameter-parameter lapangan yang sesuai. Penentuan parameter lapangan tersebut umumnya tidak sama, sesuai karakteristik dan kondisi daerah lokasi survey. Perlunya penentuan parameter ini dimaksudkan untuk menetapkan parameter awal dalam suatu rancangan survey akuisisi data seismik, yang dipilih sedemikian rupa, sehingga dalam pelaksanaannya akan diperoleh informasi target bawah permukaan selengkap mungkin dengan noise serendah mungkin.

Dalam eksplorasi minyak dan gas bumi pada khususnya, sebelum melakukan akuisisi data, perlu untuk menentukan target yang akan dicapai, mengidentifikasikan terlebih dahulu permasalahan yang mungkin terjadi. Paling tidak ada delapan permasalahan yang perlu diselesaikan, 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 (?)

Dari permasalahan tersebut, jawabannya akan menentukan nilai dari parameter-parameter yang akan digunakan. Terdapat 15 parameter utama lapangan yang akan mempengaruhi kualitas data, yang juga 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.

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/superposisi beberapa sensor penerima.

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 lapisan lapuk, sehingga energi sumber seismik dapat ditransfer secara optimal ke dalam sistem pelapisan medium di bawahnya.

6. Kelipatan Cakupan (Fold Coverage); merupakan jumlah suatu titik di bawah permukaan yang terekam oleh perekam di permukaan. Semakin besar kelipatannya, maka kualitas data akan semakin baik.

7. Laju pencuplikan (Sampling Rate); laju pencuplikan akan menentukan batas frekuensi maksimum seismik yang masih dapat direkam dan direkontruksi dengan baik sebagai data, dimana frekuensi yang lebih besar dari batas akan menimbulkan 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; merupakan karakteristik instrumen perekam dalam merespon suatu gelombang seismik.

10. Panjang Perekaman (Record Length); merupakan lamanya waktu perekaman gelombang seismik yang ditentukan oleh kedalaman sasaran.

11. Rangkaian Penerima (Receiver Group); merupakan suatu kumpulan instrumen sensor penerima/receiver yang disusun sedemikian hingga, sehingga noise dapat diredam seminimal mungkin.

12. Panjang Lintasan; panjang lintasan survey ditentukan dengan mempertimbangkan luas sebaran/panjang target di bawah permukaan terhadap panjang lintasan survey di permukaan.

13. Larikan Bentang Penerima (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.

14. Arah Lintasan; ditentukan berdasarkan informasi studi pendahuluan terhadap target.

15. Spasi Antar Lintasan; jarak antar satu lintasan ke terhadap lintasan yang lain.

*

SISTEM PEREKAMAN

Geophone/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.

Image (4)Fenomena pemantulan gelombang seismik.

Sensor geophone umumnya berjenis moving coil, yang bekerja atas prinsip fisika Hukum Lenz, yang berupa kumparan kawat yang bergerak di dalam medan magnet). Sedangkan hydrophone, sensornya berupa kristal piezo elektrik yang peka terhadap perubahan tekanan.

geofonSensor geophone.

hidrofonSensor hydrophone.

 

Multi Channel Digital Seismic Recorder

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 dalam tahapan Pengolahan Data Seismik dilakukan proses demultiplexing untuk mengatasinya.

Image (2)Mekanisme instrumen perekaman data seismik.

Melalui alat ini juga dilakukan pengaturan laju pencuplikan (sampling rate), sehingga data yang terekam terhindar dari gejala aliasing.

Amplifier Gelombang Seismik

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; instrumen pemformat ini berfungsi untuk mengatur penempatan data di dalam pita magnetik.

*

MACAM-MACAM GANGGUAN/NOISE

Dalam segala survey seismik perlu diantisipasi adanya berbagai macam jenis gangguan-gangguan/noise yang mempengaruhi dan mengurangi kualitas data yang terekam. Berbagai macam noise tersebut dapat berupa :

1. Noise koheren; noise ini dapat diidentifikasi dalam bentuk pola-pola khusus gelombang yang terekam. Beberapa contoh noise yang koheren antara lain :

  • Ground Roll, terdapat di data seismik darat yang dicirikan dengan amplitudo yang kuat dan frekuensi yang rendah.
  • Multiple, umumnya terdapat pada data seismik laut dalam bentuk kenampakan refleksi sekunder akibat gelombang yang terperangkap.
  • Gelombang langsung (direct wave), dicirikan dengan frekuensi yang cukup tinggi dan dengan waktu datang (arrival time) lebih awal.

2. Noise tidak koheren; muncul pada rekaman data seismik dengan pola yang acak.

Sedangkan berdasarkan sumbernya, noise dapat dikategorikan sebagai berikut :

1. Shot-related (“Correlated”); merupakan noise yang ditimbulkan oleh energi dari sumber seismik itu sendiri, dimana secara umum noise ini akan muncul secara berulang ketika pengukuran yang sama dilakukan secara berulang pula, dan tidak akan muncul apabila tidak ada ledakan/sumber seismik yang diberikan.

2. Ambient (“Uncorrelated”); noise yang diakibatkan oleh energi dari gangguan-gangguan lingkungan di sekitar daerah pengukuran seperti angin, mesin, vegetasi, hewan, berbagai aktivitas manusia, dll. Noise ini akan selalu muncul walaupun tidak ada ledakan/sumber seismik yang diberikan.

3. Recording; noise yang muncul karena adanya masalah pada perlengkapan, seperti bad geophones, bad cables, noise bursts, electronic hum, spikes, dan gangguan pada amplifier.

noiseSumber noise seismik (kiri), dan noise dalam rekaman data seismik (kanan).

seissourceSekilas berbagai macam instrumen sumber seismik buatan.

.

.


<sumber:various; acuan utama dari handout metode seismik oleh prof.sismanto>

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: