distribusi total organic carbon (t oc) pada data...

Seminar Nasional Ke – IIIFakultas Teknik Geologi Universitas Padjadjaran

“Peran Geologi dalam Pengembangan Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Kebencanaan”

Distribusi Total Organic Carbon (TOC) Pada Data Seismik

Studi Kasus: Formasi Warukin – Cekungan Barito

Syafriyono1, Nanda Natasia2, dan Febriwan Mohamad3

Teknik Geologi Unpad, Jl. Raya Bandung – Sumedang KM 21, Jatinangor 45363Email : [email protected]

Abstrak

Batuan induk yang mengandung hidrokarbon ditentukan oleh keberadaan Total OrganicCarbon (TOC) pada batuan tersebut. TOC biasanya banyak terdapat pada shale sebagaibatuan induk atau tempat terbentuknya hidrokarbon. Lokasi penelitian berada di CekunganBarito, difokuskan pada Formasi Warukin yang didominasi oleh shale, lapisan tipis batupasirkuarsa dan batubara yang tidak saling berhubungan. Penelitian ini bersifat eksperimentalyang menghubungkan data seismik dengan TOC. Data seismik yang digunakan adalah hasildari inversi seismik dalam domain time, sedangkan data TOC diprediksi menggunakanwireline log yaitu sonic dan resistivitas. Namun, tantangan dalam penelitian ini adalahminimnya data TOC yang terdapat pada daerah penelitian. Untuk melengkapi kekurangandata TOC, maka dilakukan pendekatan menggunakan data log sumur untuk menghasilkannilai . Hasil perhitugan digunakan untuk memprediksi nilai TOCpada sumur penelitian yang nantinya akan didistribusikan pada data seismik menggunakanmetode multiatribut. Metode multiatribut merupakan salah satu metode statistikmenggunakan banyak atribut seismik untuk memprediksi properti fisik batuan. Dari hasilperhitungan diperoleh nilai LOM 11 yang berarti interval penelitian pada Formasi Warukinmenunjukkan batuan induk yang sudah matang. Sedangkan prediksi nilai TOC empat sumurpenelitian berkisar antara 1.8 – 4.4 wt%. Setelah nilai TOC sumur diperoleh, maka dapatdidistribusikan pada data seismik untuk memprediksi nilai TOC disekitar sumur. Hasildistribusi TOC pada data seismik menggunakan metode multiatribut menunjukkan korelasicukup baik yaitu 0.97. Jadi, metode ini dapat digunakan untuk memprediksi nilai TOC yangberada di sekitar sumur penelitian.

Kata Kunci: TOC, , Multiatribut Seismik.

Pendahuluan

Hidrokarbon terbentuk pada batuaninduk yang memiliki kandungan organik.Besarnya kandungan organik pada batuaninduk biasanya tercermin dalam nilai TotalOrganic Carbon (TOC). Untuk mengetahuinilai Total Organic Carbon (TOC) padabatuan induk dilakukan dengan uji

laboratorium menggunakan sampel batuaninti (sampel core). Namun, pada penelitian inidihadapkan pada data yang tidak memilikisampel batuan inti untuk dilakukan ujilaboratorium. Dengan keterbatasan data yangdimiliki pada daerah penelitian, diupayakanuntuk memaksimalkan data sumur yang adadan data seismik yang nantinya digunakan



dalam mendistribusikan nilai Total OrganicCarbon (TOC) di sekitar daerah penelitian.Sehingga, hasil penelitian ini diharapkandapat memprediksi nilai Total OrganicCarbon (TOC) yang berada disekitar sumurmenggunakan data seismik.

Kondisi Geologi

Cekungan Barito termasuk dalamProvinsi Kalimantan Tengah dan KalimantanSelatan, tepatnya berada di sebelah TenggaraPulau Kalimantan. Cekungan ini menempatitepi Timur – Tenggara Schwaner Core dan dipisahkan dari Cekungan Kutai di bagian Utaraoleh Sesar Adang (Gambar 1). Sementara disebelah Timur terdapat Tinggian Meratusyang berperan memisahkan Cekungan Baritodengan Cekungan Asem-Asem. Konfigurasicekungan ini disusun oleh fore-deep di Timurdan paparan di Barat, terbentuk dari tabrakankeping Paternoster dengan Sunda ShieldBaratdaya pada kala Kapur Akhir.

Gambar 1. Geologi Regional Pulau Kalimantan (Hall danNichols, 2012)

Pembentukan Cekungan Baritodiawali oleh rifting pada Paleogen, saat itu

bekerja regim tektonik transtensional berupasesar mendatar dekstral yang menghasilkanrifting berarah Baratlaut – Tenggara. Rift yangterbentuk merupakan hasil splay dari SesarAdang – Lupar yang bergerak denganmekanisme sasar mendatar dekstral sertapengaruh splay oblique collision di TimurMeratus. Pada rift ini diendapkan kipasalluvium hingga sedimen danau FormasiTanjung bagian bawah. Sebuah siklustransgresi dimulai pada kala Eosen Awalmenyebabkan perubahan fasies sedimen kefluvio–deltaic dari Formasi Tanjung bagiantengah. Transgresi ini terus berlanjut hinggakala Eosen Akhir pada saat sedimen serpihlaut dari Formasi Tanjung bagian atasdiendapkan.

Fase berikutnya adalah fase tenang(sag basin), pada saat itu berkembangkarbonat paparan di bagian barat dan berubahmenjadi karbonat klastik pada bagian timurcekungan. Endapan batugamping inilah yangdisebut sebagai Formasi Berai yang berumurOligosen Akhir. Regresi masih berlanjuthingga kala Miosen Awal saat terendapkanendapan deltaic Formasi Warukin.

Metodologi

Perhitungan TOC pada tiap sumurmenggunakan data log Gamma ray,resistivitas dan sonic dengan menggunakanpendekatan nilai ∆ (Passey, 1990)yaitu sebuah kurva yang menunjukkanseparasi pengukuran nilai resistivitas dansonic. ∆ dihitung menggunakanpersamaan sebagai berikut:∆ = + 0.02 (∆− ∆ )dimana:

= nilai pengukuran resistivitas (ohmm)∆ = nilai pengukuran log sonic (us/ft)



= nilai resistivitas padabaseline interval∆ = nilai sonic pada baselineinterval

Baseline interval merupakan zonadengan litologi berbutir halus namun tidakberpotensi sebagai batuan induk dimana nilairesistivitas dan sonic nya tidak memilikiseparasi (Gambar 2).

Selanjutnya nilai dari ∆ dapatdi transformasi secara linear jika tingkatkematangan (LOM) dapat ditentukan. Hal inidikarenakan TOC merupakan fungsi dari∆ dan LOM (Hood dkk, 1975).

Nilai LOM ditentukan berdasarkankurva plot silang antara nilai ∆ dannilai TOC dari sampel batuan inti (Gambar 3).

Perlu diperhatikan bahwa penentuannilai LOM ini harus dilakukan dengan baikdan tepat karena sangat berpengaruh terhadapperhitungan nilai TOC. Persamaan empirisuntuk menghitung nilai TOC berdasarkan∆ dan LOM, yaitu:= (∆ ) 10( . . )dimana:TOC = Total Organic Carbon (wt %)LOM = Tingkat kematangan

Hubungan TOC dengan data seismikdapat dilihat pada plot silang antara AkustikImpedansi (AI) dengan TOC. MenurutSondergeld dkk (2010), densitas dari kerogenbernilai sangat rendah pada batuan indukminyak dan gas yang sudah matang danmemiliki porositas kerogen internal sebesar50%. Sehingga, kandungan organik dapatdikatakan mempengaruhi respon darigelombang seismik yang dideskripsikanmelalui Akustik Impedansi (produk daricompressional velocity dan densitas):compressional velocity (Vp), shear velocity(Vs), densitas bulk, anisotropi dan atenuasi(Loseth, 2011).

Merujuk pada paper Loseth (2011)yang mengidentifikasi batuan indukmenggunakan data seismik denganmenganalisis pengaruh kandungan organikpada properti batuan, maka pada penelitian inidilakukan distribusi TOC pada data seismik2D menggunakan metode multiatribut.

Metode multiatribut merupakan salahsatu metode statistik menggunakan lebih darisatu atribut untuk memprediksi beberapaproperti fisik dari bumi. Analisis dari metodeini yaitu mencari hubungan antara log dengandata seismik pada lokasi sumur dan hubungantersebut nantinya digunakan untukmemprediksi atau mengestimasi properti logyang jauh dari sumur. Statistik dalamkarakteristik batuan digunakan untukmengestimasi dan mensimulasikan hubunganspasial variabel pada nilai yang diinginkanpada lokasi yang tidak mempunyai datasampel terukur. Hal ini didasarkan padakenyataan yang sering terjadi di alam bahwapengukuran suatu variabel di suatu area akanyang berdekatan adalah sam. Kesamaanantara dua pengukuran tersebut akan menurunseiring dengan bertambahnya jarakpengukuran.

Schultz et al (1994) mengidentifikasitiga sub-kategori utama pada teknik analisismultiatribut geostatistik, yaitu:

1. Perluasan dari co-kriging untukmelibatkan lebih dari satu atributsekunder untuk memprediksiparameter utama.

2. Metode yang menggunakan matrikskovariansi untuk memprediksi suatuparameter dari atribut input yang telahdiberi bobot secara linear.

3. Metode yang menggunakan ArtificialNeural Networks (ANNs) atau teknikoptimisasi non-linear untukmengkombinasikan atribut-atributmenjadi perkiraan dari parameter yangdiinginkan.



Analisis multiatribut pada penelitianini menggunakan kategori yang kedua.Prosesnya melibatkan pembuatan dari volumepseudo log yang nantinya akan digunakanuntuk memetakan penyebaran shale dan TOC.

Pada kasus yang umum, kita mencarisebuah fungsi yang akan mengkonversi matribut yang berbeda ke dalam properti yangdiinginkan, dan dapat ditulis sebagai berikut:( , , ) = [ ( , , ), … . , ( , , )]dimana:

= properti log sebagai fungsi darikoordinat x,y,z.= fungsi yang menyatakan hubunganantara atribut seismik dan properti log.= atribut m, dimana i = 1, …., m.Untuk kasus yang paling sederhana,

hubungan antara log properti dan atributseismik dapat ditunjukkan oleh persamaanjumlah pembobotan linear, yaitu:= + +⋯+dimana:

= nilai bobot dari m + 1, dimanai = 0,..., mAdapun kerangka pengerjaan dalam

penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.

Hasil dan Interpretasi

Pada penelitian ini, perhitungan nilaiTOC dilakukan pada empat sumur yaituYNF-013, YNF-014, YNF-016 dan YNF-017.Fokus dari penelitian ini berada pada intervalF Formasi Warukin.

Berdasarkan pengamatan pada sumurYNF-017, baseline interval berada padakedalaman 490 – 492 m ditunjukkan olehberimpitnya nilai resistivitas dan sonic yangmengindiikasikan bahwa zona tersebutmerupakan zona dengan litologi berbutirhalus namun tidak berpotensi sebagai batuaninduk (Gambar 5).

Kemudian berdasarkan perhitungannilai ∆ didapat nilai maksimum sebesar

1.605. Mengingat tidak adanya data batuaninti pada lokasi penelitian, sehingga nilaiLOM diperoleh dari plot silang antara nilai∆ tersebut dengan TOC yang diperoleh dari peneliti terdahulu (Rotinsulu dkk,1993) sebesar (TOC: 1.3 – 4.2 wt %). Hasilplot silang menunjukkan nilai LOM padainterval ini sebesar 11 yang berarti bahwainterval penelitian berada pada kondisimatang.

Setelah nilai LOM didefinisikandengan baik, maka selanjutnya dapatdilakukan perhitungan nilai TOC.

Dari perhitungan nilai TOC padaempat sumur, interval penelitian memilikinilai TOC yang berkisar antara 1.8 – 4.4 wt%(Gambar 6).

Untuk melihat korelasi antara seismik(dideskripsikan melalui Akustik Impedansi)dengan TOC maka dilakukan plot silang.Hasilnya menunjukkan bahwa hubunganAkustik Impedansi dan TOC yaitu nonlineardimana bertambahnya nilai TOCmenghasilkan nilai Akustik Impedansisemakin mengecil dan sebaliknya (Gambar7).

Nilai TOC yang dihasilkan pada setiapsumur, didistribusikan ke dalam seismik 2Dmenggunakan multiatribut seismik. Untukmenentukan atribut mana saja yang akandigunakan dalam prediksi log, dilakukantraining terhadap log target dengan beberapaatribut seismik. Proses training ini diperolehkelompok atribut seismik terbaik yang akandigunakan untuk memprediksi log TOC.

Hasil prediksi log TOC darimultiatribut yang diaplikasikan pada dataseismik di sekitar lokasi sumur, menunjukkannilai korelasi sebesar 0.97 yang dapat dilihatpada Gambar 8. Nilai tersebut menunjukkanbahwa hasil prediksi TOC denganmenggunakan lima atribut cukup baik.

Dengan demikian, nilai prediksi logTOC tersebut dapat didistribusikan pada data



seismik yang terlihat pada Gambar 9. Hasiltersebut didukung juga oleh inversi seismikdan atribut Vsh yang menunjukkan bahwasebaran TOC yang tinggi terdapat pada zonashale. Sedangkan pada zona hidrokarbonmemiliki nilai TOC yang sangat kecil danbahkan bernilai 0.

Kesimpulan

Hasil dari penelitian ini menunjukkaninterval F pada Formasi Warukin memilikinilai LOM 11, berarti interval penelitianberada dalam kondisi matang. Setelah nilaiLOM didefinisikan dengan baik makaperhitungan TOC dapat dilakukan. Dariperhitugan nilai TOC pada empat sumur,interval penelitian memiliki nilai TOC yangberkisar antara 1.8 – 4.4 wt%. Untukmengetahui sebaran nilai TOC yang beradadisekitar sumur maka peran dari metodemultiatribut menunjukkan korelasi yangcukup baik yaitu sebesar 0.97. Ini berartibahwa metode multiatribut dapat digunakanuntuk memprediksi sebaran nilai TOC padadata seismik yang berada disekitar sumurpenelitian.

Daftar Pustaka

Loseth, H., Wensaas, L., Gading, M.,Kenneth, D., and Springer, M., 2011,Can hydrocarbon source rocks beidentified on seismic data?GeologicalSociety of America.

Hall, R., Nichols, G., Morley, R., 2012, Anew depositional and provenancemodel for the Tanjung Formation,Barito Basin, SE Kalimantan,Indonesia, Journal of Asian EarthSciences 56 (2012) 77-104.

Hood, A., Gutjahr, C. C. M., and Heacock, R.L., 1975, Organic metamorphism andthe generation of petroleum: AAPGBulletin, v. 59. P. 986-996.

Passey, Q. R., Creaney, S., Kulla, J. B.,Moretti, F.J., and Stroud, J. D., 1990,A Practical Model for OrganicRichness from Porosity andResistivity Logs: The AmericanAssociation of Petroleum GeologistsBulletin. V. 74. No. 12, P. 1777-1794.19 Figs., 7 Table.

Rotinsulu, L. F., Sardjono, S., Heriyanto, N.,1993, The Hydrocarbon Generationand Trapping Mechanism Within TheNorthern Part of Barito Basin, SouthKalimantan: Proceeding IndonesianPetroleum Association, IPA93-1.3-059.

Schultz, P. S., Ronen, S., Hattori, M., andCorbett, C., 1994, Seismic GuidedEstimation of Log Properties, TheLeading Edge, Vol. 13, p. 305-315.

Sondergeld, C. H., Ambrose, R. J., Rai, C. S.,and Moncrieff, J., 2010, Micro-structural studies of gas shales:Society of Petroleum EngineersUnconventional Gas Conference,Pittsburgh, Pennsylvania, February23-25, paper 131771-MS, 17 p.,doi:10.2118/131771-MS.



Gambar 2. Overlay sonic/resistivitas menunjukkan separasi ∆ pada interval yang kaya dengan organic. Sonic dan resisvitasyang berimpit dijadikan sebagai Baseling interval (Passey, 1990).

Gambar 3. Penentuan tingkat kematangan (LOM) dari krosplot ∆ dan TOC (Passey, 1990)



Gambar 4. Langkah kerja penelitian.

Gambar 5. Hasil analisis ∆ dan TOC dari log sonic dan resistivitas.



Gambar 6. Histogram TOC dari empat sumur penelitian.



Gambar 7. Plot silang yang menunjukkan hubungan antara Akustik Impedansi (AI) dan TOC pada salah satu sumur penelitian.

Gambar 8. Korelasi silang antara predicted TOC dan actual TOC.



Gambar 9. Hasil distribusi TOC pada salah satu penampang seismik 2D.

distribusi total organic carbon (t oc) pada data...

Documents