EVALUASI TENGAH SEMESTER

Dosen Pengampu : Dr. Dwa Desa Warnana, S.Si, M.SiDisusun Oleh: Dara Felisia ArdhityasariNRP : 3713100054

TEKNIK GEOFISIKAFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER Jawaban Soal UTS :1. a.

a. Bulk densityb. Porositas efektifc. Porositas totald. Porositas terisolasie. Void Rasio

b. Porositas adalah kemampuan suatu batuan untuk menyimpan suatu fluida. Banyak metode yang digunakan untuk mengitung porositas yang sebagian besar digunakan pada sampel berukuran kecil. 3 parameter dasar yang dibutuhkan antara lain bulk volume (volume keseluruhan batuan), volume butir dan volume pori-pori. Total Porosity adalah perbandingan ruang kosong atau pori-pori dalam batuan dengan menggunakan bulk volume batuan dan dinyatakan dakam persen. Parameter dasar bulk volume dapat digunakan pada total porosity dan efektif porosity. Metode untuk mencari Bulk Volume antara lain :1. Electric Hg PicnometerPrinsip kerja yang digunakan adalah dengan mengukuer volume air raksa yang teganti dari core yang dijenuhkan. Pertama-tama alat yang akan digunakan dikalibrasi dengan menggunakam bola-bola besi untuk mendapatkan grafik yang berisi perbandingan simpangan dan volume lalu kita mengasumsikan bahwa bola besi tersebut sebagai volume butir batuan. Setelah mendapatkan persamaan linier antara simpangan dan volume, kita dapat mengukur core yang telah dijenuhkan dan mendapatkan volume bulk dari simpangannya.

2. Russell VolumeterPrinsip kerja yang digunakan adalah mengukur volume fluida yang terdisplacement atau terpindahkan oleh volume core sehingga diketahui nilai volume bulknya dari core sample. Cara kerjanya dengan menempatkan core sample pada core bottle yang sebelumnya alat tersebut harus diisi dengan fluida dan dikalibrasikan. Setelah core sample dimasukkan maka fluida yang terpindahkan tadi akan terlihat pada graduated tube. 3. Melapisi dengan paraffinPrinsip kerja yang digunakan adalah dengan menghitung selisih berat kering berat core yang dilapisi oleh paraffin dan berat core yang dilapisi juga namun direndam di dalam air.4. Metode VolumetrikPrinsip kerja yang digunakan adalah dengan mengukur langsung dari sample core dengan menggunakan jangka sorong.Jika kita mempunyai sample dengan bentuk yang tidak teratur maka kita dapat menjenuhkan core dengan cara divakumkan lalu mengisi pori-pori sample tersebut dengan fluida. Hal ini dilakukan untuk menghindari kesalahan yang bisa terjadi dalam pengukuran bulk volume yaitu rembesan fluida yang berbeda fasa dengan fluida yang berada di dalam core. Masalah tersebut dapat diselesaikan dengan tiga cara yaitu melapisi batuan dengan paraffin atau zat sejenisnya, yang kedua menjenuhkan batuan dengan fluida dengan cara dicelupkan di dalamnya dan yang terakhir adalah menggunakan mercury (Hg). Effective porosity adalah perbandingan ruang kosong atau pori-pori yang saling berhubungan dalam batuan. Untuk menghasilkan effective porosity maka digunakan metode perhitungan volume pori. Metode yang digunakan pada alat ini adalah mengukur volume udara yang diambil dari dalam batuan dan memasukkan fluida ke dalam pori0pori batuan tersebut. Metode untuk mencari Pore Volume antara lain :1. Washburn-Bunting PorosimeterPrinsip kerja yang digunakan pada alat ini adalah mengukur volume udara yang diambil dari ruang pori dengan membuat vakum sebagian dalam porosimeter dengan cara memanipulasi dari reservoir merkuri yang dipasang pada alat. Pada alat ini juga menggunakan metode saturasi yaitu dengan mencelupkan sampel yang kering dalam fulida yang telah diketahui densitasnya untuk mengukur pore volume dari berat dengan fluida dikurangi berat sebelumnya. 2. Liquid SaturationPrinsip kerja yang digunakan pada alat ini adalah menghitung selisih berat jenuh dengan berat kering pada core sample. Volume didapat dengan membagi selisih berat dengan densitas dari fluida.3. Logging MethodPrinsip kerja yang digunakan adalah alat porosity log yang diturunkan secara langsung ke dalam sumur pada proses logging dan dapat mengukur porositas dari formasi reservoir yang ada. 4. Porosimeter berdasarkan Hukum BoylePrinsip kerja yang digunakan adalah menghitung perbedaan tekanan dari core chamber kosong yang memiliki volume konstan dengan core chamber yang diisi dengan core sample. Pertama-tam alat dikalibrasi dengan bola-bola besi dan didapatkan volume pori dengan penerapan hukum boyle yang menganggap tekanan berbanding terbalik dengan volume.5. Stevens Porosimeter MethodPrinsip kerja yang digunakan adalah dengan menghitung saturasi udara yang terkandung dalam core sample kering. Alat ini memiliki sebuah core chamber yang dapat diisolasi dengan tekanan atmosfer dan diberi sekat pada bagian lain alat tersebut. Alat pengisolasi tersebut dinamakan needle valve.

4. a. Densitas adalah karakter fisis yang berubah secara signifikan terhadap perubahan tipe batuan akibat perubahan mineral dan porositas yang dimilikinya. Densitas () didefinisikan sebagai massa (m) batuan per satuan unit volume (V).

Ada dua metode untuk pengukuran densitas yaitu :1. Penentuan densitas di laboratoriumDensitas dibedakan menjadi 3, yaitu : bobot isi asli (natural density) dan bobot isi kering (dry density) dan bobot isi jenuh (saturated density). Dalam penentuan di laboratorium digunakan persamaan-persamaan berikut ini :

2. Penentuan densitas dengan log sumuranCara menentukan densitas batuan dari pembacaan log densitas adalah dengan menganalisis defleksi kurva pada log densitas dalam satuan gr/cc. Dari defleksi kurva pada log densitas itu dapat diketahui besarnya bulk density masing-masing batuan.b. Nilai porositas batuan biasanya diperoleh dari hasil perhitungan data log sumur, yaitu dari data log densitas, log neutron, dan log kecepatan. Secara umum porositas batuan akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman batuan, karena semakin dalam batuan akan semakin kompak akibat efek tekanan diatasnya. Nilai porositas juga akan mempengaruhi kecepatan gelombang seismik (p). Semakin besar porositas batuan maka kecepatan gelombang seismik yang melewatinya akan semakin kecil, dan demikian pula sebaliknya. Faktor-faktor utama yang mempengaruhi nilai porositas adalah:a. Butiran dan karakter geometris (susunan, bentuk, ukuran dan distribusi). b. Proses diagenesa dan kandungan semen c. Kedalaman dan tekanan

c. Iya ada hubungannya terutama pada saat melakukan logging. Pada saat density log menunjukkan besarnya densitas lapisan yang ditembus oleh lubang bor sehingga berhubungan dengan porositas batuan. Besar kecilnya density juga dipengaruh ioleh kekompakan batuan dengan derajat kekompakan yang variatif, dimana semakinkompak batuan maka porositas batuan tersebut akan semakin kecil. Pada batuan yangsangat kompak, harga porositasnya mendekati harga nol sehingga densitasnya mendekatidensitas matrik.5. a. Mekanisme relaksasi NMR terhadap fluida batuan bisa dilakukan dengan hubungan antara T1 dan T2. Pada saat proses dilakukannya relaxation gelombang tranversal dan gelombang longitudinal digunakan untuk menemukan karakteristik pada sistem pori pada suatu batuan. Salah satunya adalah menggunakan MEMS yaitu suatu cara yang digunakan untuk menginterpretasikan deretan dari sebuah inverse multiecho. Sari cara tersebut bisa diterapkan hubungan antara relazation T1 dan T2., yang hasilnya merupakan peta disribusi ukuran butiran pori batuan pada suatu daerah. Hal-hal yang mengatur tentang relaxation tersebut adalah kurva tentang disperse dan bisa disimpulkan bahwa difusi yang terjadi pada bidang 2D juga mengkontrol proses relaxation. Sedangkan bentuk penyebaran pada peta tentang distribusi butiran pori tersebut dikontrol oleh surface relaxation. Lalu mekanisme relaksasi waktu NMR tersebut berhubungan dengan geometry pori. Pada media yang bermedium tipe homogenous bisa dimengerti ketika terjadi fenomena yang bernama pore coupling yang terjadi akibat adanya proses difusi sample multiple protons pori sebelum relaxing. Ketika proses pore coupling semakin tinggi, distribusi dari relaxation time sebagian besar salah terutama untuk relaxation time yang digabung. Faktor untuk menentukan derajat dari pore coupling dan untuk mengilustrasikan interpretasi dari pengukuran NMR relaxation digunakan media pori yang berbentuk heterogeneous. Salah satu contohnya adalah ketika digunakan pada saat mengukur karakteristik fisika batuan pada batuan pasir dan karbonat. Hasil membuktikan bahwa distribusi dari T2 berhubungan dengan struktur pori dari batu bara dan urutan dari jenis batu bara tersebut. Berdasarkan dari perhitungan dari persebaran batuan yang tereduksi melalui metode cutoff T2 maka didapatkan metode berbasis NMR permeabilitas yang baru dan lebih baik untuk memperkirakan permeabilitas dari batu bara. Hal ini bisa diujicobakan dnegan oemodelan untuk membuktikan NMR pada karakteristik fisika batuan di sampel batu bara utuh, yang memiliki potensial untuk NMR di pembalakan liar pada eksplorasi Coal Bed Methane.b. Pengaruh tekanan hidrostatis terhadap NMR dari air pada batuan berpori yaitu distribusi ukuran pori yang dikenal bisa langsung dihubungkan ke air yang sangat penting untuk mempertahankan karakteristik prognosis air dan zat terlarut gerakan melalui materi .Pada set kedua bagian dari studi ini , itu menilai kelayakan untuk menggunakan resonansi magnetik nuklir ( nmr ) relaxometry pengukuran untuk karakterisasi distribusi ukuran pori dari empat sampel berpori dengan berbagai tekstur dan komposisi .Oleh karena itu , nmr t1 dan t2 relaksasi di 6.47mhz pengukuran yang dilakukan dalam tiga model atau contoh media pasir; pasir halus dan homogen sebuah campuran tanah liat atau kaolin pasir dan tanah yang alami .Untuk mengukur kebaikan pendekatan , di NMR pengukuran yang ada dibandingkan dalam hal distribusi ukuran pori cumulated fungsi dan maksud pori-pori dengan diameter kedua teknik klasik berdasarkan pengukuran porosimetry retensi air dan merkuri .Berdasarkan studi lebih lanjut perbandingan ini dilakukan untuk menilai pengaruh dari variasi yang diamati di pori-pori dengan diameter d. Contohnya pada Resonansi magnetik nuklir (NMR) pengukuran telah dibuat pada bawah permukaan lapisan es di lereng Utara Alaska. Pengukuran ini menunjukkan bahwa air dicairkan berkorelasi dengan kandungan endapan tanah liat dan terbalik berkorelasi dengan kandungan abu batubara. NMR sensitif terhadap distribusi air, skala pori-pori sehingga distribusi es dalam pori-pori sedimen dapat ditentukan. Hasilnya menunjukkan bahwa dicairkan air bersentuhan dengan permukaan mineral bijian, sementara bentuk es preferentially di pedalaman pori-pori. Dalam percobaan hadir, ketergantungan suhu mencair di pori-pori lebih kecil daripada 0 Am 3 dikontrol oleh kekuatan-kekuatan kapiler, tapi mencair dalam pori-pori besar independen dari pori-pori. Hidrolik permeabilitas dapat diperkirakan dengan cepat dan telah ditemukan sangat tergantung pada kandungan air dicairkan. Rasio dari ice-affected permeabilitas sedimen yang sama untuk permeabilitas sedimen jenuh dengan cairan air tampaknya lithology yang independen dan ini sejalan dengan liquid-water-wet sedimen .Perbandingan antara inti dan pengukuran dan log menunjukkan bahwa kandungan air yang beku unfrozen sedimen dapat diprediksi dari borehole nmr pengukuran benar-benar formasi dicairkan .c. Teknik NMR untuk analisa struktur pori yaitu NMR sebagai metode invasif yang dapat digunakan untuk mendapatkan informasi tentang media bersifat diselesaikan. Pendekatan baru untuk menganalisis data NMR baru dapat memberikan banyak peluang untuk belajar berbagai sistem fisik. Hal membahas perkembangan dan metode eksperimen analitis, NMR, dengan probe untuk penentuan kuantitatif dalam konteks memperkirakan sifat-sifat dan karakteristik cairan yang mengalir di media berpori. Pencitraan sangat diinginkan adalah kepadatan cairan di berbagai media berpori dari pengukuran .Sprite kelas metode mri yang telah terbukti kuat dan umumnya kepadatan kemampuan mereka untuk menghasilkan gambar dalam media berpori , namun untuk jangka pendek pengkodean waktu yang diperlukan , sejalan dengan gradien kekuatan medan magnet yang tinggi dan filter yang lebar , membalik sudut rf pulsa dan rendah , menghasilkan gambar sub-optimal s n tahun , terutama pada kekuatan medan listrik statis rendah. Ini murni implementations mengeksplorasi dua tahapan spin echo 1d mengkodekan pencitraan , dengan aplikasi baru yang diusulkan untuk analisis inti pengukuran waduk minyak bumi. Pada putaran pertama dari rangkaian pelaksanaan sequence pulse , spin echo titik tunggal dimodifikasi pencitraan se-spi teknik untuk memperoleh data k-space titik asal , dengan waktu evolusi dekat nol , bebas dari peluruhan induksi ( fid ) setelah 90 eksitasi pulsa .Poin berikutnya k-space data yang diperoleh secara terpisah oleh individu dalam suatu fase pengkodean multi-echo gema pembebasan .T2 attenuation gema kereta api menghasilkan gambar yang menyebabkan blurring lilitan .T2 efek blur yang cukup untuk media berpori dengan t2 hidup lebih lama dari distribusi yang kuat sebagai 5 ms , tinggi n s tahun , metode 1dimaging dan cepat , metode ini akan sangat saling melengkapi sprite teknik untuk analisis kuantitatif kandungan cairan di media berpori. Selain itu tingkat Sensitivitas dari NMR untuk lapangan jenis homogen melalui dephasing mereka variasi efek pada menyebarkan berputar ini unik dan kuat.

6.A. Parameter DensitasKetika kita mengukur densitas suatu batuan di laboratorium sample yang sering digunakan adalah smple dengan batuan berjenis diamagnetic. Batuan jenis diamagnetic didalamnya terdapat sifat bahan yaitu akan mengalami levitasi pada bidang magnet. Dan gaya-gaya yang bekerja adalah dua buha gaya yaitu gaya berat di dalam fluida dan gaya magnetic. Ada dua metode yang bisa digunakan yaitu metode sumber medan magnet tunggal dan metode sumber medan magnet ganda. PAda metode sumber magnet tunggal berlaku persamaan

Dimana nilai densitas bisa diperoleh dengan dua variable dalam persamaan. Variabel tetap yaittu berupa nilai densitas daro fluida magnetic, percepatan gravitasi, permeabilitas magnet dari hampa, susceptibilitas benda diamagnetic dan suseptibilitas dari fluida magnetic. Sedangkan variabel yang berubah adalah gradient medan magnet yang merupakan fungsi dari Bx yang besarnya tetap. Dengan mengetahui gradient tersebut maka densitas dapat diketahui serta densitas tersebut juga mempengaruhii parameter magnetic batuan.B. Parameter PermeabilitasKita bisa menyelidiki komponen batuan dengan menggunakan pemilihan selang frekuensi gelombang elektromagnetik yang berbeda. Pada saat medan potensial menuju suatu kapasitor dengan lambat maka muatan-muatan yang terikat dapat mengikuti perubahan medan dan mencapai kesetimbangan dengan nilai medan E pada saat yang sama. Pada keadaan tersebut polarisasi berada pada kesetimbangan. Tetapi, jika medan berosilasi, maka muatannya akan berdistribusi dengan tidak bagus dan mengurangi polarisasi. Hal tersebut menyebabkan total polarisasi menurun seiring meningkatnhya frekuensi, Jadi pengukuran frekuensi bergantung pada permeabilitas adalah metode yang digunakan untuk menyelidiki dan mengidentifikasi sifat-sifat yang ada pada batuan dan mineral.

C. Parameter PorositasPada saat pembuatan keramik magnit permanen ferrite dilakukan juga proses sintering. Proses sintering adalah pengukuran susur bakar, porositas dan densitas pada batuan dengan dilanjutkan proses magnetisasi dan pengukuran kekuatan magnet serta ketahanannya terhadap perubahan suhu yang disebut dengan temperature curie. Jika ditambahkan zat aditif SiO2 didapatkan hasil yaitu zat tersebut mempengaruhi terhadapp roses sintering dan kekuatan magnet permanen serta mempengaruhi perubahan ukuran butir sesudah sintering. Besarnya ukuran butir dan porositas tersebut mempengaruhi nilai kekuatan magnet daro magnet permanennya.

a.

b.