RESUME PERALATAN LOGGING

Johanes Halsan Sirait / 113130161 / B

Logging merupakan metode pengukuran besaran-besaran fisik batuan

reservoir terhadap kedalaman lubang bor. Sesuai dengan tujuan logging yaitu

menentukan besaran-besaran fisik batuan reservoir (porositas, saturasi air formasi,

ketebalan formasi produktif, lithologi batuan) maka dasar dari logging itu sendiri

adalah sifat-sifat fisik atau petrofisik dari batuan reservoir itu sendiri, yaitu sifat

listrik, sifat radioaktif, dan sifat rambat suara (gelombang) elastis dari batuan

reservoir.

1. Jenis-Jenis Logging

Berdasarkan kemampuan, kegunaan, dan prinsip kerja maka jenis logging

ini dibagi menjadi log listrik, log radioaktif, log sonic, dan log caliper.

1.1. Log Listrik

Log listrik merupakan suatu plot antara sifat-sifat listrik lapisan yang

ditembus lubang bor dengan kedalaman. Sifat-sifat ini diukur dengan berbagai

variasi konfigurasi elektrode yang diturunkan ke dalam lubang bor. Untuk batuan

yang pori-porinya terisi mineral-mineral air asin atau clay maka akan

menghantarkan listrik dan mempunyai resistivity yang rendah dibandingkan

dengan pori-pori yang terisi minyak, gas maupun air tawar. Oleh karena itu

lumpur pemboran yang banyak mengandung garam akan bersifat konduktif dan

sebaliknya.

Untuk formasi clean sand yang mengandung air garam, tahanan

formasinya dapat dinyatakan dengan suatu faktor tahanan formasi (F), yang

dinyatakan dengan persamaan :

Ro = F x Rw ………………………………………………………. (1)

dimana :

F = faktor formasi

Ro = tahanan formasi dengan saturasi air formasi 100 %

Rw = tahanan air garam (air formasi)

Hubungan antara tahanan formasi, porositas dan faktor sementasi

dikemukakan oleh G.E. Archie dan Humble sebagai berikut :

Persamaan Archie : F = Ф-m ………………….……….……… (2)

Persamaan Humble : F = 0,62 x Ф-2,15 ……….………………... (3)

dimana :

m = faktor sementasi batuan

F = faktor formasi

Ф = porositas

Resistivity Index (I) adalah perbandingan antara tahanan listrik batuan sebenarnya

(Rt) dengan tahanan yang dijenuhi air formasi 100 % (Ro), yaitu sesuai dengan

persamaan berikut :

I= RtRo

− 1Sw

−n

………………………………………………………. (4)

dimana :

n = eksponen saturasi, untuk batupasir besarnya sama dengan 2.

Untuk formasi clean sand, terdapat hubungan antara saturasi air formasi

(Sw), porositas (Ф), tahanan formasi sebenarnya (Rt), tahanan air formasi (Rw)

serta eksponen saturasi (n). Secara matematis hubungan ini dapat dinyatakan

sebagai berikut :

Sw=n√ RoRt

=n√ Rw×FRt

=n√ Rw×φ−m

Rt ……………………….…… (5)

Pada umumnya log listrik dapat dibedakan menjadi dua jenis:

Spontaneous Potensial Log (SP Log)

Resistivity Log

1.1.1. Spontaneous Potensial Log (SP Log)

Kurva spontaneous potensial (SP) merupakan hasil pencatatan alat logging

karena adanya perbedaan potensial antara elektroda yang bergerak dalam lubang

sumur dengan elektroda tetap di permukaan terhadap kedalaman lubang sumur.

Spontaneous potensial ini merupakan sirkuit sederhana yang terdiri dari

dua buah elektroda dan sebuah galvanometer. Sebuah elektroda (M) diturunkan

kedalam lubang sumur dan elektroda yang lain (N) ditanamkan di permukaan.

Disamping itu masih juga terdapat sebuah baterai dan sebuah potensiometer untuk

mengatur potensial diantara kedua elektroda tersebut. Bentuk defleksi positif

ataupun negatif terjadi karena adanya perbedaan salinitas antara kandungan dalam

batuan dengan lumpur. Bentuk ini disebabkan oleh karena adanya hubungan

antara arus listrik dengan gaya-gaya elektromagnetik (elektrokimia dan

elektrokinetik) dalam batuan. Gambaran skematis dari gejala SP pada formasi

degan resistivity tinggi dapat dilihat pada gambar 1.

Gambar 1. Gambaran Skematis dari Gejala SP pada Formasi dengan Resistivity Tinggi

(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8, Jakarta, 1 Mei 1997)

Adapun komponen elektromagnetik dari SP tersebut adalah sebagai berikut:

A. Elektrokimia, dibagi menjadi dua bagian,yaitu:

Membran Potensial, terjadi karena adanya struktur dan muatan maka lapisan

shale bersifat permeable terhadap kation Na+ dan kedap terhadap anion Cl-.

Jika lapisan shale memisahkan dua larutan yang mempunyai perbedaan

konsentrasi NaCl, maka kation Na+ bergerak menembus shale dari larutan

yang mempunyai konsentrasi tinggi ke larutan yang mempunyai konsentrasi

rendah, sehingga terjadi suatu potensial.

Liquid Junction Potential, terjadi karena adanya perbedaan salinitas antara air

filtrat dengan air formasi, sehingga kation Na+ dan ion Cl- dapat saling

berpindah selama ion Cl- mempunyai mobilitas yang lebih besar dari Na+,

maka terjadi aliran muatan negatif Cl- dari larutan yang berkonsentrasi tinggi

ke larutan yang berkonsentrasi rendah.

B. Elektrokinetik

Potensial elektrokinetik merupakan hasil suatu aliran elektrolit yang melewati

unsure-unsur dalam media berpori. Besarnya elektrokinetik ini tergantung dari

perbedaan tekanan yang menghasilkan aliran dan tahanan dari elektrolit pada

suatu media porous. Potensial elektrolit disini dapat diabaikan karena pada

umumnya perbadaan tekanan hidrostatik lumpur dengan tekanan formasi tidak

begitu besar dan untuk lapisan shale pengaruh filtrasi dari alir lumpur kecil.

Jika pengaruh SP log melalui lapisan cukup tebal dan kondisinya bersih

dari clay, maka defleksi kurva SP akan mencapai maksimum. Defleksi SP

yang demikian disebut statik SP atau SSP, yang dapat dituliskan dalam

persamaan sebagai berikut:

SSP = − Kc log

Rmfeq

Rweq ……………..………………………………… (6)

dimana :

SSP = statik spontaneous potensial, mv

Kc = konstanta lithologi batuan

= 61+(0 . 133×T ) , dalam oF

= 65+(0 . 24×T ) , dalam oC

Rmfeq = tahanan filtrat air lumpur, ohm-m

Rweq = tahanan air formasi, ohm-m

SP log berguna untuk mendeteksi lapisan-lapisan yang porous dan

permeabel, menentukan batas-batas lapisan, menentukan harga tahanan air

formasi (Rw) dan dapat juga untuk korelasi batuan dari beberapa sumur di

dekatnya.

Defleksi kurva SP selalu dibaca dari shale base line yang mana bentuk

dan besar defleksi tersebut dapat dipengaruhi oleh ketebalan lapisan batuan

formasi, tahanan lapisan batuan, tahanan shale dalam lapisan batuan, diameter

lubang bor, dan invasi air filtrat lumpur. Satuan ukuran dalam spontaneous

potensial adalah millivolt (mv).

1.1.2. Resistivity Log (Log Tahanan Jenis)

Resistivity log adalah suatu alat yang dapat mengukur tahanan batuan

formasi beserta isinya, yang mana tahanan ini tergantung pada porositas efektif,

salinitas air formasi, dan banyaknya hidrokarbon dalam pori-pori batuan. Gambar

resistivity log dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Kurva Resistivity Log(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8,

Jakarta, 1 Mei 1997)

A. Normal Log

Skema rangkaian dasar normal log dapat dilihat pada gambar 3, dengan

menganggap bahwa pengukurannya pada medium yang mengelilingi electrode-

elektrode adalah homogen dengan tahanan batuan sebesar R ohm-meter.

Elektroda A dan B merupakan elektroda potensial , sedangkan M dan N

merupakan elektroda arus. Setiap potensial (V) ditransmisikan mengalir

melingkar keluar melalui formasi den besarnya potensial tersebut adalah:

V= R×i4π ( AM ) ………………………………………………… (7)

dimana:

R = tahanan formasi, ohm-m

i = intensitas arus konstan dari elektroda A, Amp

AM = jarak antara elektroda A dan M, in

π = konstanta = 3.14

Jarak antara A ke M disebut spacing, dimana untuk normal log ini

terdiri dari dua spacing, yaitu:

Short normal device, dengan spacing 16 inchi

Long normal device, dengan spacing 64 inchi

Pemilihan spacing ini tergantung dari jarak penyelidikan yang dikehendaki. Short

normal device digunakan untuk mengukur resistivitas pada zona terinvasi, sedang

long normal device digunakan untuk mengukur resistivitas formasi yang tidak

terinvasi filtrat lumpur atau true resistivity (Rt).

B. Lateral Log

Tujuan log ini adalah untuk mengukur Rt, yaitu resistivity formasi yang

terinvasi. Skema dasar dari lateral log device dapat dilihat pada gambar 4. Alat ini

terdiri dari dua elektrode arus A dan B serta dua elektrode potensial M dan N.

Jarak spasi M dan N adalah 32 inch, sedang jarak A dan O adalah 18,8 inch. Titik

O merupakan titik referensi dari pengukuran terhadap kedalaman, sedangkan

elektrode B diletakkan jauh dipermukaan. Arus listrik yang konstan dialirkan

melalui elektrode A, sedangkan perbedaan potensial antara M dan N di tempatkan

pada permukaan lingkaran yang berpusat di titik A. Perbedaan potensial yang

dipindahkan ke elektrode M dan N adalah :

V= R×i4 π ( 1

AM− 1

AN )..................................................................... (8)

Persamaan (8) diturunkan dengan anggapan bahwa formasinya homogen dan

lapisan cukup tebal. Apabila arus yang diberikan (i) konstan maka besarnya

potensial yang dicatat pada referensi O adalah sebanding dengan besarnya

resistivitas formasi (R) dengan syarat anggapan tersebut dipenuhi dan pengaruh

diameter lubang bor diabaikan.

Pada kenyataannya nilai resistivity yang dicatat oleh resistivity log

adalah resistivity semu bukan resistivity yang sebenarnya (Rt). Hal ini disebabkan

pengukuran dipengaruhi oleh diameter lubang bor (d), ketebalan formasi (e),

tahanan lumpur (Rm), diameter invasi air filtrat Lumpur (Di), tahanan zone

invaded (Ri) dan uninvaded (Rt), tahanan lapisan batuan diatas dan dibawahnya

(Rs). Pembacaan yang baik didapatkan dalam lapisan tebal dengan resistivity

relative tinggi. Log ini digunakan secara optimal di dalam susunan sand dan shale

yang tebal dengan ketebalan dari 10 ft dan range resistivity optimum setara 1-500

ohm-m.

Gambar 3. Skema Rangkaian Dasar Normal Log(”Resistivity Measurement Tools”, Schlumberger, October 1984)

Gambar 4. Skema Rangkaian Dasar Lateral Log(”Resistivity Measurement Tools”, Schlumberger, October 1984)

C. Induction Log

Pengukuran tahanan listrik menggunakan log resistivity memerlukan

lumpur yang konduktif sebagai penghantar arus dalam formasi. Oleh sebab itu

tidak satu pun peralatan pengukuran resistivity diatas dapat digunakan pada

kondisi lubang bor kosong, terisi minyak, gas, oil base mud dan fresh water serta

udara. Untuk mengatasi ini maka dikembangkan peralatan terfokuskan yang dapat

berfungsi dalam kondisi tersebut. Rangkaian peralatan dari dasar Induction log

secara skematis dapat dilihat pada gambar 5.

Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut, arus bolak-balik dengan frekuensi

tinggi (± 20000 cps) yang mempunyai intensitas konstan dialirkan melalui

transmitter coil yang ditempatkan pada insulating sehingga menimbulkan arus

induksi didalam formasi. Medan magnet ini akan menimbulkan arus berputar

yang akan menginduksi potensial dalam receiver coil. Coil kedua ini ditempatkan

pada mandrel yang sama dengan jarak tertentu dari coil pertama. Besarnya signal

yang dihasilkan receiver akan diukur dan dicatat di permukaan yang besarnya

tergantung pada konduktivitas formasi yang terletak diantara kedua coil tersebut.

Nilai konduktifitas formasi (Cf) berbanding terbalik dengan nilai resistivity.

Gambar 5. Skema Rangkaian Dasar Induction Log(Gatlin, C. :”Petroleum Engineering Drilling and Well Completion”, Prentice

Hall Inc., New York, 1962) 

Tujuan utama dari induction log adalah menghasilkan suatu daerah

investigasi yang jauh didalam lapisan-lapisan tipis untuk menentukan harga R t.

Induction log dapat diturunkan didalam semua jenis lumpur dengan syarat sumur

belum dicasing. Hasil terbaik dari induction log adalah dalam suatu kondisi

sebagai berikut, didalam susunan shale dengan Rt lebih kecil dari 100 ohm-m dan

ketebalan lapisan lebih besar dari 20 m, Rxo lebih besar dari Rt dan jika Rxo lebih

kecil dari Rt maka induction log akan kurang memberikan hasil yang memuaskan.

Induction log tidak sensitif terhadap perubahan Rt bila resistivitynya tinggi.

Perbedaan resistivity sekitar 400-500 ohm-m tidak dapat dideteksi. Kondisi yang

baik untuk operasi induction log ini adalah menggunakan lumpur yang tidak

banyak mengandung garam (Rmf > Rw) serta pada formasi dengan Rt kurang dari

100 ohm-m tapi akan lebih baik lagi jika kurang dari 50 ohm-m.

Induction log ini mempunyai beberapa kelebihan dari log-log sebelumnya,

antara lain :

1. Batas lapisan dapat dideliniasikan dengan baik dan resistivity yang diukur

tidak dipengaruhi oleh batas tersebut.

2. Dalam fresh mud, pengukuran Rt hanya memerlukan koreksi yang sederhana

atau tidak memerlukan sama sekali.

3. Dapat dikombinasikan dengan SP log dan Kurva Normal sehingga dapat

melengkapi informasi yang diperoleh.

D. Laterolog (Guard Log)

Pengukuran dengan laterolog adalah untuk memperkecil pengaruh lubang

bor, lapisan yang berbatasan dan pengukuran lapisan yang tipis serta kondisi

lumpur yang konduktif atau salt mud.

Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut (lihat gambar 6), suatu arus Io yang

konstan dialirkan melalui elektrode Ao lewat elektrode A1 dan A2 dimana arus

tersebut diatur secara otomatis oleh kontak pengontrol sehingga dua pasang

elektrode penerima M1M2 dan M’1M’2 mempunyai potensial yang sama. Selisih

potensial diukur diantara salah satu elektrode penerima dengan electrode

dipermukaan. Jika perbedaan antara potensial pasangan M’1M’2 dan M1M2 dibuat

nol, maka tidak ada arus yang mengalir dari Ao. Disini arus listrik dari Ao dipaksa

mengalir horizontal kearah formasi.

Ada beberapa jenis laterolog, yaitu jenis Laterolog 7, Laterolog 3, dan

Laterolog 8. Perbedaan dari ketiga jenis laterolog tersebut hanya terdapat pada

jumlah elektrodenya, dan ketebalan lapisan yang dideteksi berbeda. Alat ini

mengukur harga Rt terutama pada kondisi pengukuran Rt dengan Induction Log

mengalami kesulitan (banyak kesalahan). Laterolog ini hanya dapat digunakan

dalam jenis lumpur water base mud. Dianjurkan pada kondisi Rt/Rm dan Rt/Rs

besar (salt mud, resistivity tinggi yaitu lebih besar dari 100 ohm-m) dan tidak

berfungsi di dalam oil base mud, inverted mud, lubang berisi gas, atau sumur

sudah dicasing.

Gambar 6. Skema Alat Laterolog(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8,

Jakarta, 1 Mei 1997)

E. Microresistivity Log

Log ini dirancang untuk mengukur resistivity formasi pada flush zone

(Rxo) dan sebagai indikator lapisan porous permeable yang ditandai oleh adanya

mud cake. Hasil pembacaan Rxo dipengaruhi oleh tahanan mud cake(Rmc) dan

ketebalan mud cake (hmc). Ketebalan dari mud cake dapat dideteksi dari besar

kecilnya diameter lubang bor yang direkam oleh caliper log. Alat microresistivity

log yang sering digunakan, yaitu: Microlog (ML), Microlaterolog (MLL),

Proximity Log (PL), MicroSpherical Focused Log (MSFL).

Microlog (ML)

Microlog dirancang untuk mengukur secara tepat lapisan tipis dan

permeabel, karena dengan pengukuran ini dapat ditentukan secara tepat net pay

dalam suatu interval total. Pada prinsipnya microlog menggunakan tiga electrode

dengan ukuran kecil yang dipasang didalam lempeng (pad) karet, dengan tujuan

agar tetap dapat mengikuti variasi bentuk lubang bor. Alat ini mempunyai tiga

electrode yang mempunyai jarak 1 inch. Elektrode-elektrode tersebut yaitu A0,

M1, dan M2 yang dipasang pada salah satu baris pada rubber (lihat gambar 7)

Gambar 7. Skema Posisi Microlog di Dalam Sumur(”Resistivity Measurement Tools”, Schlumberger, October 1984)

Pada elektrode A0 diberikan arus listrik tertentu kemudian potensialnya

diukur pada elektrode M1 dan M2 yang dicatat dipermukaan oleh Galvanometer.

Pada saat pengukuran, ketiga elektrode tersebut ditempatkan pada dinding lubang

bor dengan menggunakan pegas yang dapat dikembangkan antara 6 inch sampai

16 inch.

Ada dua sistem pengukuran yang umum dilakukan :

1. Sistem A0M1M2 yang merupakan short lateral/inverse (R1x1) dengan spacing

A0O = 1 ½ inch, dimana O adalah titik tengah antara M1 dan M2. Pada sistem

ini arus listrik yang diberikan dari Ao kemudian diukur perbedaan potensialnya

pada titik antara elektrode M1 dan M2. Sistem inverse pada intinya mengukur

resistivity mud cake pada lapisan permeable.

2. Sistem A0M2 merupakan micronormal dengan spacing AM2 = 2 inch. Sistem

ini mempumyai investigasi pengukuran lebih kurang dua kali lebih jauh dari

sistem A0M1M2 dan pada sistem ini arus listrik yang diberikan dari A0 diukur

perbedaan potensialnya pada M2. Micronormal digunakan untuk mengukur

resistivity dari flush zone (Rxo). Adanya mud cake inilah yang menyebabkan

terjadinya pemisahan dari kedua kurva microlog tersebut. Lapisan porous

permeable ini ditandai dengan adanya mud cake pada permukaan dinding

lubang bor yang dinyatakan oleh munculnya separasi dari dua kurva microlog.

Microlog tidak akan memberikan keterangan yang berarti jika arus yang

dipancarkan hanya berada di sekitar mud cake (short circuit). Hal ini dapat terjadi

jika resistivity formasi sangat tinggi dan tidak berfungsi pada keadaan oil base

mud. Separasi dua kurva positif jika R2” > R1”x1” dan fluida hidrokarbon yang

terkandung dalam batuan porous tersebut merupakan hidrokarbon air tawar.

Separasi negatif dapat terjadi jika R2” < R1”x1” dan fluida yang terkandung biasanya

air asin. Bila SP log tidak menghasilkan kurva yang baik, microlog dapat

digunakan untuk menentukan letak lapisan-lapisan yang porous dan permeabel.

Kriteria yang harus dipertimbangkan agar pengukuran microlog optimum

yang pertama sebagai indikator lapisan porous permeabel didalam susunan sand-

shale dengan range tahanan batuan formasi 1 – 200 ohm-m, porositas batuan lebih

besar dari 15 %, Rxo/Rmc lebih kecil dari 15, ketebalan mud cake kurang dari ½

inch dan kedalaman invasi lumpur lebih besar atau sama dengan 4 inch.

Microlog juga bermanfaat dalam memperkirakan porositas, menghitung

faktor formasi (F), melokasikan lapisan permeable dan memperkirakan water-oil

contact dibawah kondisi tertentu. Dan juga mencarikan batasan yang akurat dari

batas lapisan dan deliniasi dari zone produktif dan zone non produktif.

Microlaterolog (MLL)

Alat ini digunakan untuk menentukan Rxo pada batuan yang keras, dimana

lumpur yang digunakan mempunyai kadar garam yang tinggi. Sehingga dengan

mengetahui Rxo maka harga F bisa ditentukan berdasarkan F = Rxo/Rmf sehingga

selanjutnya besarnya porositas efektif dapat ditentukan. MLL hanya merekam satu

kurva yaitu tahanan flush zone (Rxo). Alat ini mempunyai 4 elektrode yaitu sebuah

elektrode pusat (Ao) dan 3 elektrode cincin M1, M2, dan A1 yang letaknya

konsentris terhadap Ao, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 8.

Gambar 8. Distribusi Arus dan Posisi Elektrode MLL didalam Lubang Bor(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8,

Jakarta, 1 Mei 1997)

Cara kerja MLL pada prinsipnya sama dengan laterolog, yaitu sejumlah

arus konstan Io yang diketahui intensitasnya dialirkan melalui elektrode pusat Ao

dan lainnya dialirkan melalui elektrode paling luar A1. Kemudian arus listrik

secara otomatis dan kontinyu diatur sedemikian rupa sehingga perbedaan

potensial antara elektrode M1 dan M2 praktis sama dengan nol sehingga tidak ada

arus yang mengalir dari Ao tapi dari M1 dan M2. Jadi arus dari Ao dipaksa mengalir

horizontal kearah formasi. Resistivity yang diukur adalah sebanding dengan

potensial yang dicatat.

MLL hanya dapat digunakan dalam kondisi water base mud khususnya

salt mud, dan tidak berfungsi didalam oil base mud, inverted emulsion mud serta

keadaan lubang bor yang terisi gas atau sudah dicasing. Jika invasi lumpur

dangkal (kurang dari 4 inch) MLL mungkin mengukur tahanan batuan zone

uninvaded (Rt) karena MLL digunakan untuk daerah penyelidikan sampai 4 inch.

Ketebalan mud cake juga mempengaruhi pembacaan harga Rxo.

Proximity Log (PL)

Proximity Log pada prinsipnya adalah sama dengan ML ataupun MLL,

akan tetapi PL dirancang untuk mengukur daerah yang lebih dalam lagi yaitu pada

penyelidikan 16 inch dan tidak tergantung pada ketebalan mud cake yang

terbentuk.

Proximity Log mempunyai beberapa karakteristik, yaitu: dapat mengukur

Rxo tanpa dipengaruhi oleh mud cake sampai ketebalan mud cake ¾ - 1 inch,

mempunyai radius investigasi yang lebih besar dari ML maupun MLL, kurang

sensistif terhadap ketidakhomogenan lubang bor, biasanya alat ini diturunkan

bersama-sama dengan ML untuk mendeteksi adanya mud cake.

Dalam pembacaan PL banyak dipengaruhi oleh besarnya harga tahanan

batuan zone uninvaded (Rt). Oleh karena itu harus diadakan koreksi. Hasil

pembacaan proximity log (RPL) dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut :

RPL = (J×Rxo )+(1−J ) Rt ………………………………..……….. (9)

dimana J adalah faktor pseudogeometric dari zone invaded. Harga J merupakan

fungsi dari diameter invasi (Di). Sebagai harga pendekatan, jika Di > 40 inch

harga J mendekati 1 (satu). Jika Di < 40 inch maka harga RPL berada diantara Rxo

dan Rt, biasanya lebih mendekati harga Rxo. PL akan mengukur Rt jika invasi

filtrat lumpur sangat dangkal, sehingga secara praktis harga RPL = Rt. Operasi

pengukuran dengan alat ini akan memperoleh hasil yang optimum pada kondisi

batuan invaded karbonat atau sand, range tahanan batuannya 0.5 – 100 ohm-m,

invasi lumpur dalam, dan ketebalan mud cake lebih kecil dari ¾ inch.

MicroSpherical Focused Log (MSFL)

MSFL biasanya di-run bersama dengan alat log induksi atau laterolog. Serupa

dengan alat microlog, pengukuran terhadap MSFL dibuat dengan sebuah bantalan

elektroda khusus yang ditekan ke dinding lubang bor dengan batuan sebuah

kaliper. Pada bantalan tersebut dipasang suatu rangkaian bingkai logam yang

konsentrik (lihat gambar 9) disebut elektroda yag mempunyai fungsi

memancarkan, mengfokuskan, dan menerima kembali arus istrik yang hamper

sama dengan cara kerja elektroda laterolog. Bantalan pada MSFL ini kecil dan

elektrodenya berdekatan sehingga hanya beberapa inchi dari formasi dekat lubang

bor yang diselidiki yang mengakibatkan kita mempunyai suatu pengukuran dari

resistivity didaerah rembesan. Pengukuran terhadap diameter lubang bor secara

bersamaan oleh caliper yang merupakan bagian tak terpisahkan dari alat MSFL.

Gambar 9. Penampang Bantalan MSFL(”Resistivity Measurement Tools”, Schlumberger, October 1984)

1.2. Log Radioaktif

Log radioaktif dapat digunakan pada sumur yang dicasing (cased hole)

maupun yang tidak dicasing (open hole). Keuntungan dari log radioaktif ini

dibandingkan dengan log listrik adalah tidak banyak dipengaruhi oleh keadaan

lubang bor dan jenis lumpur. Dari tujuan pengukuran, Log Radioaktif dapat

dibedakan menjadi: alat pengukur lithologi seperti Gamma Ray Log, alat

pengukur porositas seperti Neutron Log dan Density Log. Hasil pengukuran alat

porositas dapat digunakan pula untuk mengidentifikasi lithologi dengan hasil yang

memadai.

1.2.1. Gamma Ray Log

Prinsip pengukurannya adalah mendeteksi arus yang ditimbulkan oleh

ionisasi yang terjadi karena adanya interaksi sinar gamma dari formasi dengan gas

ideal yang terdapat didalam kamar ionisasi yang ditempatkan pada sonde.

Besarnya arus yang diberikan sebanding dengan intensitas sinar gamma yang

bersangkutan.

Didalam formasi hampir semua batuan sedimen mempunyai sifat

radioaktif yang tinggi, terutama terkonsentrasi pada mineral clay. Formasi yang

bersih (clean formasi) biasanya mengandung sifat radioaktif yang kecil, kecuali

lapisan tersebut mengandung mineral-mineral tertentu yang bersifat radioaktif

atau lapisan berisi air asin yang mengandung garam-garam potassium yang

terlarutkan (sangat jarang), sehingga harga sinar gamma akan tinggi.

Dengan adanya perbedaan sifat radioaktif dari setiap batuan, maka dapat

digunakan untuk membedakan jenis batuan yang terdapat pada suatu formasi.

Selain itu pada formasi shaly sand, sifat radioaktif ini dapat digunakan untuk

mengevaluasi kadar kandungan clay yang dapat berkaitan dengan penilaian

produktif suatu lapisan berdasarkan intrepretasi data logging. Besarnya volume

shale dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

V sh=GRlog−GRmin

GRmax−GRmin …………………………..…………………... (10)

dimana :

GRlog = hasil pembacaan GR log pada lapisan yang bersangkutan

GRmax = hasil pembacaan GR log maksimal pada lapisan shale

GRmin = hasil pembacaan GR log maksimal pada lapisan non shale

Dengan pertimbangan adanya efek densitas formasi, maka untuk formasi

dengan kandungan satu mineral, gamma ray yang terbaca pada log adalah :

GR=ρ1×V 1

ρb

A1 ……………………………………………….…… (11)

dimana :

ρ1 = densitas dari mineral radioaktif

V1 = volume batuan mineral

A1 = faktor perimbangan radioaktif dari mineral

ρ1 V 1

ρb = konsentrasi berat dari mineral

Untuk formasi yang mengandung lebih dari satu mineral radioaktif, respon

GR adalah penjumlahan dari beberapa mineral tersebut dengan menggunakan

persamaan (12). Sedangkan untuk formasi dengan kandungan dua mineral

radioaktif, densitas dan kekuatannya berbeda, serta keberadaannya dalam jumlah

yang berbeda maka GR yang terbaca pada log adalah :

GR=ρ1V 1

ρb

A1+ρ1V 1

ρb

A1 ……..………………………………..…… (12)

persamaan (3-12) diatas dapat disamakan dengan mengalikan dengan ρb sehingga

persamaannya dapat ditulis menjadi :

ρb .GR = B1 V1 + B2 V2 …………………………………………… (13)

dimana :

B1 = ρ1 A1

B2 = ρ2 A2

Secara khusus Gamma Ray Log berguna untuk identifikasi lapisan

permeabel disaat SP Log tidak berfungsi karena formasi yang resistif atau bila

kurva SP kehilangan karakternya (Rmf = Rw), atau ketika SP tidak dapat merekam

karena lumpur yang yang digunakan tidak konduktif (oil base mud). Hal tersebut

dapat dilihat pada gambar 10 Selain itu Gamma Ray Log juga dapat digunakan

untuk mendeteksi dan evaluasi terhadap mineral radioaktif (potassium dan

uranium), mendeteksi mineral tidak radioaktif (batubara), dan dapat juga untuk

korelasi antar sumur.

1.2.2. Neutron Log

Neutron Log direncanakan untuk menentukan porositas total batuan tanpa

melihat atau memandang apakah pori-pori diisi oleh hidrokarbon maupun air

formasi. Neutron terdapat didalam inti elemen, kecuali hidrokarbon. Neutron

merupakan partikel netral yang mempunyai massa sama dengan atom hidrogen.

Gambar 10. Respon Gamma Ray pada Suatu Formasi(Dewan, T.J.:”Essential of Modern Open-Hole Log Interpretation”, Pennwell

Publishing Company, Tulsa-Oklahoma, USA, 1983)

Prinsip kerja dari neutron log adalah sebagai berikut, energi tinggi dari

neutron dipancarkan secara kontinyu dari sebuah sumber radioaktif yang

ditempatkan didalam sonde logging yang diletakkan pada jarak spacing pendek

sekitar 10-18 inch dari detektor gamma ray. Pada operasi logging, neutron

meninggalkan sumbernya dengan energi tinggi, tetapi dengan cepat akan

berkurang karena bertumbukan dengan inti-inti elemen didalam formasi. Semua

inti-inti elemen turut serta dalam pengurangan energi ini, tetapi yang paling

dominan adalah atom dengan massa atom yang sama dengan neutron yaitu

hidrogen. Setelah energi neutron banyak berkurang kemudian neutron tersebut

akan menyebar didalam formasi tanpa kehilangan energi lagi sampai tertangkap

dan terintegrasi dengan inti-inti elemen batuan formasi, seperti klorine dan

silikon. Inti-inti ini akan terangsang untuk memancarkan sinar gamma. Kemudian

detektor sinar gamma akan merekam radiasi sinar gamma tersebut.

Bila kerapatan dialam formasi cukup tinggi, yaitu mengandung air,

minyak dan gas atau didalam lapisan shale maka energi neutron akan diperlambat

pada jarak yang sangat dekat dengan sumber dan akibatnya hanya sedikit radiasi

sinar gamma yang direkam oleh detektor. Hal ini yang menjadi dasar hubungan

antara jumlah sinar gamma per detik dengan porositas. Hubungan ini

menunjukkan apabila jumlah sinar gamma per detik cukup tinggi maka

porositasnya rendah. Proses pelemahan partikel neutron dapat dilihat pada gambar

11 Porositas dari neutron log (ΦN ) dalam satuan limestone dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan dibawah ini:

ΦN=(1 .02×ΦNLog )+0 . 0425 .....…………………………….…… (14)

dimana:

ΦNLog = porositas terbaca pada kurva neutron log

Terdapat beberapa jenis neutron log yang dapat digunakan, yaitu:

Thermal neutron log, digunakan secara optimal untuk formasi non shaly yang

mengandung liquid dengan porositas antara 1 % – 10 %.

Sidewall neutron porosity log (SNP), yang mempunyai kondisi optimum pada

formasi non shaly yang mengandung liquid dengan porositas kurang dari 30%.

Compensated neutron log (CNL), merupakan pengembangan dari kedua alat

sebelumnya.

1.2.3. Density Log

Tujuan utama dari density log adalah menentukan porositas dengan

mengukur density bulk batuan, disamping itu dapat juga digunakan untuk

mendeteksi adanya hidrokarbon atau air, digunakan besama-sama dengan neutron

log, juga menentukan densitas hidrokarbon (ρh) dan membantu didalam evaluasi

lapisan shaly.

Gambar 11. Proses Pelemahan Partikel Neutron(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8,

Jakarta, 1 Mei 1997)

Prinsip kerja density log adalah dengan jalan memancarkan sinar gamma

dari sumber radiasi sinar gamma yang diletakkan pada dinding lubang bor. Pada

saat sinar gamma menembus batuan, sinar tersebut akan bertumbukkan dengan

elektron pada batuan tersebut, yang mengakibatkan sinar gamma akan kehilangan

sebagian dari energinya dan yang sebagian lagi akan dipantulkan kembali, yang

kemudian akan ditangkap oleh detektor yang diletakkan diatas sumber radiasi.

Intensitas sinar gamma yang dipantulkan tergantung dari densitas batuan formasi.

Skema rangkaian dasar density log dapat dilihat pada gambar 12 Berkurangnya

energi sinar gamma tersebut sesuai dengan persamaan:

lnNo

N t

=ρ×k×S ……………………………….............…………. (15)

dimana:

No = intensitas sumber energi

Nt = intensitas sinar gamma yang ditangkap detektor

ρ = densitas batuam formasi

k = konstanta

S = jarak yang ditembus sinar gamma

Gambar 12. Skema Rangkaian Dasar Density Log(Dewan, T.J.:”Essential of Modern Open-Hole Log Interpretation”, Pennwell

Publishing Company, Tulsa-Oklahoma, USA, 1983)

Sinar gamma yang menyebar dan mencapai detektor dihitung dan akan

menunjukkan besarnya densitas batuan formasi. Formasi dengan densitas tinggi

akan menghasilkan jumlah elektron yang rendah pada detektor. Densitas elektron

merupakan hal yang penting disini, hal ini disebabkan yang diukur adalah densitas

elektron, yaitu jumlah elektron per cm3. Densitas elektron akan berhubungan

dengan densitas batuan sebenarnya, ρb yang besarnya tergantung pada densitas

matrik, porositas dan densitas fluida yang mengisi pori-porinya. Kondisi

penggunaan untuk density log adalah pada formasi dengan densitas rendah

dimana tidak ada pembatasan penggunaan lumpur bor tetapi tidak dapat

digunakan pada lubang bor yang sudah di casing. Kurva density log hanya

terpengaruh sedikit oleh salinitas maupun ukuran lubang bor.

Kondisi optimum dari density log adalah pada formasi unconsolidated

sand dengan porositas 20 % - 40 %. Kondisi optimum ini akan diperoleh dengan

baik apabila operasi penurunan peralatan kedalam lubang bor dilakukan secara

perlahan agar alat tetap menempel pada dinding bor, sehingga pada rangkaian

tersebut biasanya dilengkapi dengan spring.

Hubungan antara densitas batuan sebebnarnya dengan porositas dan lithologi

batuan dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:

ΦD=ρma−ρb

ρma− ρf …………………….....………………………….... (16)

dimana:

ρb = densitas batuan (dari hasil pembacaan log), gr/cc

ρf = densitas fluida rata-rata, gr/cc

= 1 untuk fresh water, 1.1 untuk salt water

ρma = densitas matrik batuan (dapat dilihat pada tabel I-1), gr/cc

ΦD = porositas dari density log , fraksi

Tabel I-1. Harga Density Matrik Batuan(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8,

Jakarta, 1 Mei 1997)

Adanya pengotoran clay dalam formasi akan mempengaruhi ketelitian,

oleh karena itu dalam pembacaan ρb perlu dikoreksi. Sehingga persamaan dapat

ditulis sebagai berikut:

ρb=Φ D . ρ f+V clay .ρclay+(1−ΦD−V clay )×ρma ………………….. (17)

dimana:

ρclay = densitas clay, gr/cc

Vclay = volume clay, %

1.2.4. Sonic Log

Log ini merupakan jenis log yang digunakan untuk mengukur porositas,

selain density log dan neutron log dengan cara mengukur interval transite time

(Δt), yaitu waktu yang dibutuhkan oleh gelombang suara untuk merambat didalam

batuan formasi sejauh 1 ft. Peralatan sonic log menggunakan sebuah transmitter

(pemancar gelombang suara) dan dua buah receiver (penerima). Jarak antar

keduanya adalah 1 ft.

Bila pada transmitter dipancarkan gelombang suara, maka gelombang

tersebut akan merambat kedalam batuan formasi dengan kecepatan tertentu yang

akan tergantung pada sifat elastisitas batuan, kandungan fluida, porositas dan

tekanan formasi. Kemudian gelombang ini akan terpantul kembali menuju lubang

bor dan akan diterima oleh kedua receiver. Selisih waktu penerimaan ini direkam

oleh log dengan satuan microsecond per feet (μsec/ft) yang dapat dikonversikan

dari kecepatan rambat gelombang suara dalan ft/sec.

Interval transite time (Δt) suatu batuan formasi tergantung dari lithologi

dan porositasnya. Sehingga bila lithologinya diketahui maka tinggal tergantung

pada porositasnya. Pada tabel I-2. dapat dilihat beberapa harga transite time

matrik (Δtma) dengan berbagai lithologi.

Tabel I-2. Transite Time Matrik untuk Beberapa Jenis Batuan(Adi Harsono:”Evaluasi Formasi dan Aplikasi Log”, Schlumberger, Edisi-8,

Jakarta, 1 Mei 1997)

Untuk menghitung porositas sonic dari pembacaan log Δt harus terdapat

hubungan antara transit time dengan porositas. Seorang sarjana teknik, Wyllie

mengajukan persamaan waktu rata-rata yang merupakan hubungan linier antara

waktu dan porositas. Persamaan tesebut dapat dilihat dibawah ini :

ΦS=Δt log−Δtma

Δt f−Δt ma .............................................................................. (18)

dimana :

Δtlog = transite time yang dibaca dari log, μsec/ft

Δtf = transite time fluida, μsec/ft

= 189 μsec/ft untuk air dengan kecepatan 5300 ft/sec

Δtma = transite time matrik batuan (lihat table I-2), μsec/ft

ФS = porositas dari sonic log, fraksi

Selain digunakan untuk menentukan porositas batuan, Sonic log juga dapat

digunakan sebagai indentifikasi lithologi.

1.2.5. Caliper Log

Caliper log merupakan suatu kurva yang memberikan gambaran kondisi

(diameter) dan lithologi terhadap kedalaman lubang bor. Peralatan dasar caliper

log dapat dilihat pada gambar 13. Untuk menyesuaikan dengan kondisi lubang

bor, peralatan caliper log dilengkapi dengan pegas yang dapat mengembang

secara fleksibel. Ujung paling bawah dari pegas tersebut dihubungkan dengan rod.

Posisi rod ini tergantung pada kompresi dari spring dan ukuran lubang bor.

Manfaat caliper log sangat banyak, yang paling utama adalah untuk

menghitung volume lubang bor guna menentukan volume semen pada operasi

cementing, selain itu dapat berguna untuk pemilihan bagian gauge yang tepat

untuk setting packer (misalnya operasi DST), interpretasi log listrik akan

mengalami kesalahan apabila asumsi ukuran lubang bor sebanding dengan ukuran

pahat (bit) oleh karena itu perlu diketahui ukuran lubang bor dengan sebenarnya,

perhitungan kecepatan lumpur di annulus yang berhubungan dengan

pengangkatan cutting, untuk korelasi lithologi karena caliper log dapat

membedakan lapisan permeabel dengan lapisan consolidated.

Gambar 13. Skema Peralatan Dasar Caliper Log(Lynch J. S.:”Formation Evaluation”, Harper & Row Publisher, New York,

Evanston and London, First Edition, 1962)

1.3. Interpretasi Logging

Lapisan prospek dapat teridentifikasi degan melakukan interpretasi

logging. Interpretasi logging ini dibagi menjadi interpretasi kualitatif dan

interpretasi kuantitatif. Interpretasi kualitatif dilakukan untuk mengidentifikasi

lapisan porous permeabel dan ada tidaknya fluida. Sedangkan interpretasi

kuantitatif dilakukan untuk menentukan harga Vclay, Φ, Rfluida, Sw dan permeability

batuan. Simbol-simbol yang digunakan dalam interpretasi log dapat dilihat pada

gambar 14.

1.3.1. Interpretasi Kualitatif

Setelah selesai melakukan logging maka selanjutnya yang akan dikerjakan

adalah melakukan interpretasi terhadap data pengukuran secara kualitatif guna

memperkirakan kemungkinan adanya lapisan porous permeabel dan ada tidaknya

fluida. Untuk memperoleh hasil yang lebih akurat harus dilakukan pengamatan

terhadap log yang kemudian satu sama lainnya dibandingkan. Tujuan dari

interpretasi kualitatif adalah identifikasi lithologi dan fluida hidrokarbon yang

meliputi identifikasi lapisan porous permeabel, ketebalan dan batas lapisan, serta

kandungan fluidanya.

Penentuan jenis batuan atau mineral didasarkan pada plot data berbagai

log porositas, seperti plot antara log density-neutron dan log sonic-neutron.

Sedangkan lapisan berpori dapat ditentukan berdasarkan pengamatan terhadap log

SP, log resitivity, log caliper, dan log gamma ray. Penentuan jenis lithologi,

apakah shale atau batupasir atau batu gamping ataupun merupakan seri pasir shale

didasarkan pada defleksi kurva SP, GR, resistivity, dan konduktivitynya. Adapun

fluida hidrokarbon dapat ditentukan pada pengamatan log induction dan FDC-

CNL dengan berdasarkan sifat air, minyak, atau gas.

Gambar 14. Simbol-Simbol yang Digunakan pada Interpretasi Log(“Log Interpretation Charts”, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)

1.3.1.1. Identifikasi Lapisan Porous Permeabel

Untuk identifikasi lapisan permeabel dapat diketahui dengan: defleksi SP, separasi

resistivity, separasi microlog, caliper log, dan gamma ray log. Adapun masing-

masing log diatas dapat diketahui sebagai berikut :

1. Defleksi SP : bilamana lumpur pemboran mempunyai perbedaan salinitas

dengan air formasi (terutama untuk lumpur air tawar), lapisan permeabel

umumnya ditunjukkan dengan adanya penambahan defleksi negatif (kekiri)

dari shale base line.

2. Separasi resistivity : adanya invasi dan lapisan permeabel sering ditunjukkan

dengan adanya separasi antara kurva resistivity investigasi rendah.

3. Separasi microlog : proses invasi pada lapisan permeabel akan mengakibatkan

terjadinya mud cake pada dinding lubang bor. Dua kurva pembacaan akibat

adanya mud cake oleh microlog menimbulkan separasi pada lapisan

permeabel dapat dideteksi oleh adanya separasi positif (micro inverse lebih

kecil daripada micro normal).

4. Caliper log : dalam kondisi lubang bor yang baik umumnya caliper log dapat

digunakan untuk mendeteksi adanya ketebalan mud cake, sehingga dapat

memberikan pendeteksian lapisan permeabel.

5. Gamma Ray log : formasi mengandung unsur-unsur radioaktif akan

memancarkan radioaktif dimana intensitasnya akan terekam pada defleksi

kurva gamma ray log, pada umumnya defleksi kurva yang membesar

menunjukkan intensitas yang besar adalah lapisan shale/clay, sedangkan

defleksi menunjukkan intensitas radioaktif rendah menunjukkan lapisan

permeabel.

1.3.1.2 Identifikasi Ketebalan dan Batas Lapisan

Ketebalan lapisan batuan dibedakan atas dua, yaitu ketebalan kotor (gross

thickness) dan ketebalan bersih (net thickness). Ketebalan kotor (gross thickeness)

merupakan tebal lapisan yang dihitung dari puncak lapisan sampai dasar lapisan

dari suatu lapisan batuan. Sedangkan ketebalan bersih (net thickness) merupakan

tebal lapisan yang dihitung atas ketebalan dari bagian-bagian permeabel dalam

suatu lapisan.

Adapun penggunaan kedua jenis ketebalan tersebut juga mempunyai

tujuan yang berbeda, dimana pembuatan ketebalan kotor (gross isopach map)

adalah untuk mengetahui batas-batas penyebaran suatu lapisan batuan secara

menyeluruh, dimana pada umumnya digunakan untuk maksud-maksud kegiatan

eksplorasi. Sedangkan penggunaan ketebalan bersih adalah untuk maksud-maksud

perhitungan cadangan. Peta yang menggambarkan penyebaran ketebalan bersih

disebut peta “net sand isopach”.

Jenis log yang dapat digunakan untuk menentukan ketebalan lapisan

adalah: SP log, kurva resistivity, kurva microresistivity, dan gamma ray log.

Adapun dari defleksi kurva log – log tersebut:

1. SP log, yang terpenting dapat membedakan lapisan shale dan lapisan

permeabel.

2. Kurva resistivity, alat yang terbaik adalah laterolog dan induction log.

3. Kurva microresistivity, pada kondisi lumpur yang baik dapat memberikan

hasil penyebaran yang vertikal.

4. GR log, log ini dapat membedakan adanya shale dan lapisan bukan shale,

disamping itu dapat digunakan pada kondisi lubang bor telah dicasing,

biasanya dikombinasikan dengan neutron log.

1.3.2. Interpretasi Kuantitatif

Didalam analisa logging secara kuantitatif dimaksudkan untuk

menentukan lithologi batuan, tahanan jenis air formasi (Rw), evaluasi shaliness,

harga porositas (Ф), saturasi air (Sw), dan permeabilitas (K).

1.3.2.1. Penentuan Lithologi Batuan

A. M-N Plot

Pengeplotan dari tiga data log porositas (log sonic, log neutron, dan log density)

untuk interpretasi lithologi dapat dilakukan dengan M-N plot.

Persamaan dari M-N plot ini adalah sebagai berikut:

M=Δt f−Δt log

ρb− ρf

×0 . 01 ...................................................................... (19)

N=ΦNf−Φ N

ρb−ρ f .................................................................................. (20)

Pada persamaan (19) maksudnya dikalikan dengan 0.01 pada harga M adalah

untuk mempermudah skala, ФN dinyatakan dalam unit porosity limestone. Untuk

fresh mud diberikan harga Δt f=189 , ρf = 1, dan ФNf = 1. Untuk lebih jelas

mengenai parameter matrik dan fluida serta harga M dan N pada fresh mud dan

salt mud dapat dilihat pada tabel I-3. Sedangkan untuk mengidentifikasi mineral

dan gas yang terkandung dalam suatu lapisan dapat dilihat pada gambar 15.

Tabel I-3. Harga M dan N untuk Beberapa Mineral(“Log Interpretation Principle/Aplication”, Schlumberger Educational Services,

USA, 1989)

B. Chart Rhob dengan Nphi

Crossplot ini digunakan Untuk menentukan mineral-mineral clay yang terkandung

pada lapisan shale, dengan memasukkan harga ρb dari density log dan ΦN dari

neutron log. Pada chart ini terdapat lima jenis mineral, yaitu quartz,

montmorilonite, illite, kaolinite, dan chlorite. Hal ini dapat dilihat pada gambar

16.

1.3.2.2. Penentuan Resistivity Air Formasi (Rw)

Tahanan jenis air (Rw) merupakan parameter penting dalam menentukan

harga saturasi air (Sw) batuan selama menggunakan log listrik. Ada beberapa

metode yang dgunakan untuk menentukan resistivity air formasi, yaitu:

Gambar 15. Plot M-N(“Log Interpretation Chart”, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)

A. Analisis Air Formasi

Pengukuran harga Rw ini dilakukan dipermukaan dari contoh air formasi dengan

melakukan pencatatan terhadap temperatur permukaan. Untuk mendapatkan harga

Rw pada temperatur formasi dimana contoh air formasi tersebut berasal maka

digunakan persamaan:

Rw(Tf )=(T surface+6 .77 )(T formasi+6.77 )

×Rw(Ts) dalam oF ......................................... (21)

Rw(Tf )=(T surface+21 .5 )(T formasi+21 . 5 )

×Rw(Ts) dalam oC ......................................... (22)

Gambar 16. Chart Rhob vs Nphi (“Log Interpretation Chart”, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)

B. Metode SP

Langkah penentuan Rw dari metode ini adalah sebagai berikut:

Baca SSP pada kurva SP

Menentukan resistivitas filtrat lumpur (Rmf) pada temperatur formasi:

Rmf ( Tf )=T s+6 .77

T f +6 .77×Rmf (Ts)

dalam oF ............................................... (23)

Rmf ( Tf )=T s+21. 5

T f +21. 5×Rmf (Ts)

dalam oC ................................................ (24)

Menentukan Rmfeq

Rmfeq=0 .85×Rmf ( Tf ) .......................................................................... (25)

Menentukan konstanta SP

Kc=61+(0 . 133×T f ) dalam oF ....................................................... (26)

Kc=65+(0. 24×T f ) dalam oC ......................................................... (27)

Menentukan Rweq dari SP

Rweq=Rmfeq

10

−SSPK c .................................................................................. (28)

Menentukan Rw dari gambar 17 dalam oF atau gambar 18 dalam oC

C. Metode Ratio

Rw=Rmf ×Rt

Rxo ........................................................................................ (29)

Asumsi yang digunakan untuk metode ini adalah sebagai berikut:

R(LLD) = Rt dan R(MSFL) = Rxo

Formasi bersih (Vcl < 15%)

Rw konstan

Formasi permeabel

Kondisi lubang bor bagus

Rembesan menengah

Sxo = Sw1/5

Gambar 17. Grafik SP-2(“Log Interpretation Chart”, Schlumberger Educational Services, USA, 1991)

1.3.2.3. Evaluasi Shaliness

Pada shale 100% gamma ray log dapat mendeteksi adanya tingkatan radioaktif

alam yang tinggi, sehingga pada tingkatan ini dapat memberikan gambaran

adanya shale, karena shale mengandung radioaktif yang sangat tinggi. Pada

formasi reservoir bersih biasanya mempunyai tingkatan radioaktif rendah atau

dapat disebut 0% shale. Dalam batuan reservoir shaly tingkatan radioaktif

tergantung dari kandungan shale. Pada kurva SP adanya shale akan

mengakibatkan defleksi SP akan menurun (kekanan) mulai dari defleksi SP pada

formasi bersih pada formasi air asin begitu pula harga R (tahanan) juga turun.

Ada beberapa cara untuk menentukan adanya kendungan shale (Vsh) secara

kuantitatif, yaitu sebagai berikut :

a) Vsh SP Log

Harga Vsh dari SP log dapat ditentukan dari rumus:

V shSP=1−SP log

SSP ....................................................................... (30)

dimana:

SP log = pembacaan kurva SP pada formasi yang dimaksud

SSP = harga pembacaan pada kurva SP maksimal

Vsh SP akan menjadi rendah pada lapisan yang mengandung hidrokarbon,

karena defleksi SP tidak sebesar salt water. Oleh karena itu rumus diatas

digunakan pada lapisan pasir yang terisi air yang mempunyai tahanan batuan

rendah sampai menengah serta baik untuk laminated shale.

b) Vsh Rt (Resistivity)

Tahanan batuan dari campuran antara clay dan mineral tidak konduktif

(quartz) serta tidak dijumpai adanya porositas tergantung dari tahanan clay

dan isi clay itu sendiri.

(V sh) R t=( Rsh

Rt

×Rmax−R t

Rmax−Rsh)

1

b

......................................................... (31)

dimana:

Jika harga

Rsh

Rt adalah 0,5 – 1 maka harga b = 1

Jika harga

R sh

Rt adalah 0,5 maka harga b = 2

Rsh = tahanan lapisan shale yang berdekatan dengan lapisan produktif

Rt = tahanan batuan dalam pengamatan

Rmax = tahanan tertinggi pada lapisan hidrokarbon (umumnya lapisan

clean hidrokarbon)

c) Vsh GR (Gamma Ray)

Bila tingkat radioaktif clay konstan dan tidak ada mineral lain yang radioaktif,

maka pembacaan gamma ray setelah koreksi terhadap kondisi terhadap

kondisi lubang bor dapat dinyatakan sebagai fungsi linier:

GR = A + (B.Vsh) ................................................................... (32)

Yang mana harga Vsh dapat ditulis:

V sh=GRlog−GRmin

GRmax−GRmin ............................................................. (33)

dimana:

GRlog = pembacaan GR pada tiap interval kedalaman

GRmin = pembacaan GR pada lapisan non shale

GRmax = pambacaan GR pada lapisan shale

d) Vsh N (Neutron)

Harga Vsh dapat dicari dengan rumus:

(V sh) N=ΦN

Φ Nsh ....................................................................... (34)

dimana:

ФN = harga porositas neutron pada pengamatan

ФNsh = harga porositas neutron dari lapisan yang berdekatan

1.3.2.4. Penentuan Porositas

Ada beberapa alat untuk menentukan porositas yaitu neutron log, density

log (semua formasi, tapi pada prinsipnya bekerja pada batuan yang kurang

kompak dan batuan shaly), dan sonic log (dalam batuan keras dan consolidated

atau kompak).

A. Neutron Log

Pembacaan neutron log baik SNP maupun CNL tidak hanya tergantung pada

porositas tetapi juga lithologi dan kandungan fluidanya. Oleh karena itu

penentuan porositas harus mengetahui lithologinya. Harga dari porositas neutron

(ФN) dapat diketahui dengan menggunakan persamaan dibawah ini (dalam

limestone unit):

ΦN=(1 .02×ΦNLog )+0 . 0425 ............................................................ (35)

dimana:

ФNlog = porositas yang terbaca pada kurva neutron log

0.0425 = koreksi terhadap limestone formation

Lalu besarnya porositas neutron yang telah dikoreksi terhadap shale (ФNc) dapat

diketahui dari persamaan dibawah ini:

ΦNc=ΦN− (V sh×Φ Nsh) ................................................................... (36)

dimana:

Vsh = volume shale (dari GR log)

ФNsh = porositas yang terbaca pada kurva neutron pada lapisan shale

B. Density Log

Dalam menentukan porositas batuan dipengaruhi juga oleh lithologi kandungan

fluida batuan. Porositas dari density log biasanya dinotasikan dengan ФD yang

mempunyai harga sesuai dengan persamaan dibawah ini:

ΦD=ρma−ρb

ρma− ρf ................................................................................ (37)

Lalu besarnya porositas density yang dikoreksi terhadap shale (ФDc) dapat

diketahui dari persamaan dibawah ini:

ΦDc=Φ D−(V sh×ΦDsh ) ................................................................... (38)

dimana:

Vsh = volume shale (dari GR log)

ФDsh = porositas dari kurva density pada lapisan shale

ρma = densitas matrik batuan, gr/cc

ρb = densitas bulk yang dibaca pada kurva density untuk setiap

kedalaman yang dianalisa, gr/cc

ρf = densitas fluida (air), gr/cc

C. Sonic Log

Dalam menentukan porositas, sonic log sama seperti pada neutron log atau

density log. Harga ФS dapat diketahui juga dengan menggunakan persamaan

dibawah ini:

ΦS=Δt log−Δtma

Δt f−Δt ma ......................................................................... (39)

dimana:

Δtlog = transite time yang diperoleh dari pembacaan defleksi kurva sonik

untuk setiap kedalaman, μ sec/ft

Δtma = transite time matrik batuan, μ sec/ft

Δtf = transite time fluida (air), μ sec/ft

1.3.2.5. Penentuan Saturasi Air Formasi (Sw)

Ada beberapa metode yang digunakan untuk menentukan harga saturasi air

formasi (Sw), diantaranya adalah persamaan linier Archie, persamaan Indonesia,

persamaan Dual Water, persamaan Waxman-Smith, dan persamaan Simandoux.

Dalam penulisan tugas akhir ini, persamaan yang digunakan dalam menentukan

saturasi air formasi adalah persamaan Indonesia, persamaan Dual Water, dan

persamaan Simandoux.

A. Persamaan Indonesia

Menentukan volume shale (Vsh)

V sh=GRlog−GRmin

GRmax−GRmin ......................................................................... (40)

Menentukan porositas dari neutron log

ΦN=(1 .02×ΦNLog )+0 .0425 ............................................................ (41)

ΦNc=ΦN− (V sh×Φ Nsh) ................................................................... (42)

Menentukan porositas dari density log

Φalignl ¿D ¿¿=ρma−ρb

ρma− ρf

¿ ................................................................................. (43)

ΦDc=Φ D−(V sh×ΦDsh ) ................................................................... (44)

Menentukan porositas dari kombinasi density dan neutron log

Φd−n=2 ΦNc+7 ΦDc

9 ........................................................................ (45)

Menentukan harga saturasi air pada flush zone (Sxo)

1

√Rxo

=[V

sh(1−

V sh

2 )√R sh

+Φ

d−nm2

√a×Rmf]¿ S

xon2

.............................................. (46)

Menentukan saturasi hidrokarbon sisa (Shr)

Shr=1−Sxo ....................................................................................... (47)

Menentukan porositas efektif

Φe=Φd−n×[1−(0,1×Shr )] ................................................................ (48)

Menentukan saturasi air formasi (Sw)

1

√R t

=[V

sh(1−

V sh

2 )√R sh

+Φ

em2

√a×Rw]¿S

wn2

.................................................. (49)

B. Persamaan Dual Water

Menentukan volume shale

V sh=GRlog−GRmin

GRmax−GRmin ......................................................................... (50)

Menentukan porositas koreksi dari neutron dan density log terhadap shale

ΦNc=ΦN− (V sh×Φ Nsh) ................................................................... (51)

ΦDc=Φ D−(V sh×ΦDsh ) ………………………………………….... (52)

Menentukan porositas efektif

No gas: Φe=

ΦNc+ΦDc

2 ………………........................................ (53)

With gas: Φe=√ Φ

Nc2+Φ

Dc2

2 …………………………………… (54)

Menentukan porositas total didekat lapisan shale

Φtsh=δ×Φdsh+(1−δ )×Φnsh ………………………………..…… (3-55)

δ=0 .5−1 .0

Menentukan porositas total dan fraksi air ikat pada lapisan sand

Φt=Φe+ (V sh×Φtsh ) ……………………………………………... (56)

Sb=V sh×Φtsh

Φt …………………………………………………….. (57)

Menentukan resistivity air bebas didekat lapisan clean sand

Rw=Rcl×Φcl2 …………………………………………………….. (58)

Menentukan resistivity air ikat didekat lapisan shale

Rb=Rsh×Φtsh2 ……………………………………………………. (59)

Menentukan Rwa didaerah shaly sand

Rwa=R t×Φt2 ……………………………………………………... (60)

Menentukan saturasi air total yang dikoreksi terhadap shale

Swt=b+√b2+( Rw

Rwa)

……………………………………….…… (61)

b=

Sb( 1−Rw

Rb)

2 ……………………………………………………. (62)

Menentukan saturasi air formasi (Sw)

Sw=Swt−Sb

1−Sb .................................................................................. (63)

C. Persamaan Simandoux

Menentukan Indeks Gamma Ray (IGR)

I GR=GRlog−GRmin

GRmax−GRmin ........................................................................ (64)

Menentukan volume shale (Vsh)

- Older rocks (consolidated):

V sh=0.33 [2(2×I GR)−1 ] ......................................................................... (65)

- Tertiary rocks (unconsolidated):

V sh=0.083 [2( 3. 7×IGR )−1 ] ..................................................................... (66)

Menentukan porositas terkoreksi terhadap shale:

- Porositas dari sonic log

Φsonic=( Δt log−Δtma

Δt f−Δtma

×100Δtsh

)−V sh( Δtsh−Δtma

Δt f−Δtma) ............................. (67)

dimana :

Δtlog = interval transit time formasi, μsec/ft

Δtma = interval transit time matriks batuan, μsec/ft

Δtf = interval transit time fluida, μsec/ft (189 μsec/ft untuk fresh mud,

185 μsec/ft untuk salt mud)

Δtsh = interval transit time shale, μsec/ft

Vsh = volume shale

- Porositas dari density log

Φden=( ρma−ρb

ρma−ρ f)−V sh( ρma−ρ sh

ρma−ρf) ............................................... (68)

dimana:

Vsh = volume shale

ρma = densitas matriks batuan, gr/cc

ρb = densitas bulk, gr/cc

ρf = densitas fluida, gr/cc

ρsh = densitas bulk pada lapisan shale, gr/cc

- Porositas dari kombinasi neutron-density log

ΦNcorr=ΦN−[( ΦNsh

0 .45 )×0 .3×V sh ] ................................................... (69)

ΦDcorr=ΦD−[(Φ Dsh

0. 45 )×0 . 13×V sh ] ................................................. (70)

ΦN −D=√ ΦNcorr

2+ΦDcorr

2

2 ............................................................... (71)

Menentukan saturasi air formasi

Sw=( 0 . 4×Rw

Φ2 )×[−V sh

Rsh

+√(V sh

R sh)2

+ 5 Φ2

R t×Rw ] ............................. (72)

dimana:

Rw = resistivity air formasi, ohm-m

Rt = resistivity formasi sebenarnya, ohm-m

Ф = porositas koreksi terhadap volume shale, fraksi

Vsh = volume shale

Rsh = resistivity shale, ohm-m

1.3.2.6. Menentukan Permeability

Selain menghasilkan hasil akhir berupa harga Vsh, Φe, dan Sw ELANPlus

juga mengeluarkan hasil permeability (K). Permeability yang digunakan pada

tugas akhir ini adalah permeability dari hasil ELANPlus. Semua data log yang

dimasukkan ke ELANPlus ini diproses oleh ELANPlus itu sendiri yang

menghasilkan output harga permeability yang diinginkan. Permeability yang

dihasilkan ELANPlus dapat dilihat pada gambar 19.

Gambar 19. Permeability dari ELANPlus(“Hasil ELANPlus Geoframe 3.8.1”, Data Consulting Services, Schlumberger,

Jakarta, 2003)