LOG SONIC / AKUSTIK

LOG SONIC / AKUSTIKKelompok 5KELOMPOK 5Achmadi Hasan NasutionAgung Mahesya HakimNanda Hanyfa MaulidaRosita renovitaAyu ChyntiaOUTLINEPendahuluanTeoriAlat Log SonicKalibrasiTampilan Log SonicResolusi vertikal dan mendatarKecepatan Log SonicPermasalahan Log SonicKegunaan Log Sonic

PENDAHULUANLog Sonic atau Log Akuistik adalah log yang mengukur perjalanan waktu elastis gelombang melalui formasi. Informasi ini juga dapat digunakan untuk memperoleh kecepatan elastis gelombang melalui formasi. Kegunaan utamanya adalah dapat memberikan informasi untuk mendukung, mengkalibrasi data seismik dan untuk memperoleh data porositas formasi.

TEORISonic log atau log suara dirancang untuk merekam porositas batuan formasi dengan cara mengukur interval transite time (t), yaitu waktu yang diperlukan oleh gelombang suara untuk merambat sejauh 1 feet dalam formasi.Sistem peralatan sonic log menggunakan transmiter gelombang suara dan alat penerima (receiver) .

Mekanisme kerja:gelombang merambat ke dalam batuan formasi dengan kecepatan tertentu, tergantung pada sifat elatisitas batuan, kandungan fluida, porositas dan tekanan formasi. Kemudian gelombang terpantul kembali menuju lubang bor dan diterima oleh kedua receiver-nya, receiver pertama menerima yang pertama kali kemudian baru diterima oleh receiver yang kedua

TEORITipe GelombangAlat mengukur waktu yang diterima dari pulsa suara, dari pemancar ke penerima, yang keduanya dipasang pada alat. Pulsa yang ditransmisikan mempunyai kecepatan sangat singkat dan amplitudo yang tinggi. Ia perpindah melalui batuan pada variasi bentuk yang berbeda ketika dispersi (penyebaran gelombang energi dalam waktu dan ruang) dan attenuation (kehilangan energi melalui penyerapan energi oleh formasi) terjadi.

2. Refleksi dan Refraksi

Pemancar memancarkan gelombang suara pada frekuensi sekitar 20-40 khz, dalam pulsa yang pendek, di antara 10 dan 60 per detik tergantung pada alatnya. Energi tersebut menyebar ke segala arah.Gelombang ini akan berjalanan melalui lumpur pengeboran dan bertemu di dinding lubang bor. Gelombang P yang berjalan melalui lumpur pada suatu kondisi tertentu, relatif lambat kecepatannya, Vm, lumpur memiliki Density yang rendah.

Refleksi dan Refraksi

Gelombang S tidak dapat melalui cairan lumpur. Gelombang tersebut akan dipantulkan kembali ke dalam lumpur dan dibiaskan ke dalam Formasi Lapisan permukaan. Sebagian dari energi Gelombang P dibiaskan ke dalam perlapisan dengan kecepatan lebih tinggi, Vf karena Density batu lebih tinggi.

ALAT LOG SONICEarly Sonic Tool

Early Tools mempunyai Tx dan Rx. Alat ini terbuat dari karet (mempunyai kecepatan rendah dan peredaman material yang tinggi) untuk menghentikan gelombang yang berjalan ke bawah Rx.

Dual Receiver Sonic Tools In Correct Configuration.

Alat ini memang dirancang untuk mengatasi permasalahan pada Early Tools. Alat ini dirancang menggunakan dua penerima, dan mengukur perbedaan waktu kedatangan elastis gelombang di setiap Rx dari pulsa yang diberikan Tx

Borehole CompensatedSonic Tools.

Alat ini memiliki dua pemancar dan empat reseiver, diatur dalam dua receiver set, tetapi dengan satu set yang terbalik (arah yang berlawanan). Setiap pemancar berdenyut bergantian, dan nilai-nilai t diukur dari pemasangan reseiver alternatif .

Long Spacing Sonic (LSS) Tool

Long Spacing Sonic (LSS), memiliki dua Tx dengan dua kaki terpisah, dan juga dua Tx juga dua kaki terpisah tapi dipisahkan dari Tx dengan 8 kaki. Alat ini memberikan dua bacaan : Bacaan dekat dengan jarak 8-10 ft, dan bacaan jauh dengan jarak 10-12 ft.

BEBERAPA ALAT INDUSTRI

KALIBRASIAlat ini dikalibrasi dalam borehole seberang dengan lapisan litologi yang murni dan dikenal, seperti anhidrit (50.0 s/ft), garam (66,7 s/ft), atau di dalam casing (57.1 s/ft).TAMPILAN LOG SONICWaktu tempuh interval direkam pada log dalam mikrosekond per kaki/ft (s/ft). Log juga akan menampilkan integrated ravel time (TTI). Nilai ini dihasilkan secara simultan dengan pengukuran utama, dan waktu tempuh rata-rata dalam milidetik. PRESENTASI LOG SONIC

PRESENTASI LOG SONIC

RESOLUSI VERTIKALResolusi vertikal sesuai dengan spasi Rx-Rx, dan biasanya kedalamannya 2 kaki. Lapisan yang kurang dari ketebalan ini dapat diamati, tetapi sinyalnya tidak akan sepenuhnya bisa dikembangkan. Sekarang ada beberapa alat khusus yang memiliki resolusi lebih baik ( misalnya, ACL dan DAC), tapi bentuknya adalah log sonic array.KECEPATAN LOGGINGKecepatan logging khas untuk alat ini adalah 5000 ft/jam (1500 m/jam), meskipun kadang-kadang dijalankan pada kecepatan yang lebih rendah untuk meningkatkan resolusi vertikal.

PERMASALAHAN LOGGINGBeberapa permasalahan logging adalah:NoisePeregangan tSkipping siklusMud (lumpur)Zona Alterasi

NoiseNoise yang berasal dari medan listrik liar, alat elektronik, atau berasal dari kebisingan mekanik pada lubang kasar dapat memicu terdeteksinya sirkuit sebelum first arrival, menyebabkan kesalahan penentuan first arrival yang sebenarnya (lebih pendek). Untuk membatasi efek ini, semua receiver di nonaktifkan selama 120 mikrodetik setelah pulsa. Detektor jarak jauh lebih mungkin mengalami noise yang besar ketimbang detektor pada jarak dekat, kebanyakan noise muncul pada detektor jauh, yang mengarah ke nilai t yang terlalu kecil.Noise

Efek noise pada thresholdingNoise

Peregangan tDalam atenuasi formasi yang tinggi nilaitdapat sedikit terlalu besar karena metode thresholding yang digunakan oleh sirkuit deteksi.Namun, masalah ini jarang terjadi, dan tidak mungkin bisa terdeteksi dari log.

SKIPPING SIKLUSSkipping siklus adalah terjadinya kegagalan dalam thresholding untuk mendeteksi siklus pertama gelombang first arrival (gelombang pertama yang datang). Pemicu mungkin dapat terjadi pada siklus kedua atau bahkan ketiga.Hal ini menyebabkan penandaan dan pergeseran tiba-tiba pada nilai t yang lebih tinggi,diikuti dengan pergeseran kembali ke arah nilai yang benar.

MUD (LUMPUR)Secara jelas, first arrival seharusnya berasal dari gelombang P yang telah melalui formasi. Pada beberapa keadaan, gelombang P yang telah melewati lumpur datang terlebih dahulu. Hal ini terjadi jika jarak Tx-Rx lebih kecil dari jarak kritis yang bergantung pada kecepatan gelombag P yang melalui lumpur dan formasi, diameter dari borehole dan diameter dari alat.ZONA ALTERASIFormasi yang dekat dengan lubang bor mungkin tidak bisa mencirikan tipe batuan yang sebenarnya. Misalnya saja terisi oleh lumpur solid dan memiliki kecepatan yang lebih tinggi dari formasi aslinya, atau telah mengalami retakan atau alterasi dan memiliki kecepatan yang lebih rendah.Jika terdapat zona alterasi kecepatan rendah, spasial Tx-Rx harus lebar untuk memastikan bahwa gelombang P dari formasi asli sampai sebelum gelombang dari zona alterasi. Untuk kasus sperti ini, tipe log LSS akan lebih baik dari BHC.Jika terdapat zona alterasi kecepatan tinggi, tidak ada solusi apapun tipe log yang digunakan. Perhitungang log akan didapat dari zona alterasi tersebut.

Contoh zona alterasi yang berefek pada log BHCKegunaan Log SonicKalibrasi Data SeismikKecepatan Interval SeismikSeismogram SintetikPenentuan PorositasMengidentifikasi LitologiKompaksiTekanan Berlebih (Overpressure)

KALIBRASI DATA SEISMIKKehadiran suatu log sonic pada suatu sumur yang ada pada suatu garis seismic atau pada suatu survei 3D dapat digunakan untuk mengkalibrasi dan dan memeriksa data seismik pada lokasi tersebut. Resolusi dari log sonik adalah sekitar 61 cm dan seismik sekitar 10 m -50 m, data sonik harus dirata-ratakan untuk membuat perbandingan. Bagaimanapun, resolusi yang lebih tinggi dari log sonic memungkinkan didapatkanya indikasi lapisan yang tidak terjangkau oleh resolusi metode seismik. Yang harus diingat adalah log sonic memberikan data one-way travel time sedangka seismik two-way travel time

KECEPATAN INTERVAL SEISMIK

Rata-rata nilai kecepatan interval dari log sonic didapatkan dengan menghitung pips TTI dari interval tersebut dan membagi ketebalan interval dengan nilai yang didapatKurva time-depth dapat diperoleh dengan mengambil jumlah dari kecepatan interval dengan kedalaman yang akan memberikan waktu total pada kedalaman yang diberikan dan mengeplot terhadap kedalaman.

SEISMOGRAM SINTETICSintetic Seismogram adalah suatu jejak seismik yang dibuat dari berbagai paramater yang diperoleh dari informasi log.Menampilkan kembali jejak seismik (trace seismic) yang akan diamati menggunakan metode seismik pada lokasi well.Bermanfaat untuk membandingkan sintetic seismogram dengan data seismik yang sebenarnya untuk meningkatan keakuratan ketika melakukan picking horizon, dan untuk meningkatkan keakuratan dan resolusi dari formation of interest (formasi yang diamati).

SEISMOGRAM SINTETIK

SEISMOGRAM SINTETIK

Menentukan PorositasLog sonic biasanya digunakan untuk mengkalkulasi porositas dari formasi, dam bermanfaat dengan cara berikut:Memeriksa kualitas pada penentuan log FDC dan CNLMetoda yang sempurna untuk lubang-bor dengan variasi ukuran (log sonic relatif tidak sensitif untuk caving dan wash-out, dll).Untuk mengkalkulasi porositas sekunder pada karbonat.Untuk mengkalkulasi porositas retakan.

Menentukan Porositas

Menentukan PorositasBerdasarkan sistem kerja dari sonic log,porositas batuan dapat terdeteksi dengan melihat besarnya nilai transite time yang di hasilkan dari pancaran gelombang sonic dari transmiter yang kemudian di rekam oleh receiver,dimana nilai transite time yang dihasilkan akan berbeda dari setiap jenis batuan yang ada pada suatu formasi. Besarnya nilai transite time dapat dijadikan acuan dalam menentukan porositas batuan tersebut. Apabila nilai dari transite time yang dihasilkan semakin besar maka porositas batuan tersebut memiliki porositas yang semakin baik,dan bila nilai transite timenya semakin kecil maka batuan tersebut memiliki porositas yang buruk atau jelek. Hal tersebut dapat terjadi karena,besarnya nilai transite time yang direkam di transmiter,dapat menunjukan jenis ataupun kekompakan suatu batuan,yang mana batuan yang semakin padat akan memiliki nilai transite time yang lebih kecil dibanding batuan yang berporous yang memiliki porositas yang baik.

Persamaan Waktu Rata-rata Wyllie

Dimana t adalah waktu tempuh pada formasi interest, dan tp adalah waktu saat melalui pori dengan 100% fluida, tma saat melalui matriks batuan, adalah porositas

Kecepatan gelombang elastis melalui litologi yang diberikan adalah fungsi dari porositas.Wyllie mengusulkan persamaan pencampuran sederhana untuk menggambarkan perilaku ini dan menyebutnyapersamaan waktu rata-rata. Yang ditulis dalam bentuk kecepatan ataut:

Persamaan Waktu Rata-rata Wyllie

Persamaan Waktu Rata-rata Wyllie

Faktor koreksi kompaksi dapat juga diperoleh dari log lainnya :Dari Log density: Suatu cross-plot density-sonic pada formasi water-bearing yang dekat dengan zona interest menetapkan satu garis yang dapat diubah skalanya menjadi unit porositas. Penggunaan log density dan log sonic secara bersama ini sedikit lebih baik daripada hanya menggunakan log densitas untuk mengkalkulasi porositas secara langsung.Dari log neutron: Faktor kompaksi adalah perbandingan porositas dari log sonik yang belum dikoreksi dengan log neutron pada formasi water-bearing yang dekat dengan zona interest. Dan hal ini juga sedikit lebih baik daripada hanya menggunakan log neutron untuk memperoleh porositas.Dari log resistivity: Memperoleh porositas dari log resistivity pada formasi water-bearing yang dekat dengan zona interest menggunakan Hukum Archie dan mengetahui nilai parameternya. Faktor kompaksi kemudian adalah perbandingan prositas dari log sonic dengan porositas dari log resistivity. Hal ini juga akan lebih baik daripada hanya menggunakan log resistivity untuk menentukan nilai porositas.

Persamaan Raymer-Hunt

t= 53 (matriks batupasir), 45 (batuan kapur berisi fosil), 40 (matriks dolomit), 186 (fluida)

Kalibrasi Berdasarkan Core

Cross-plot dari porositas core dengan transit time pada kedalaman yang sama dapat menghasilkan garis lurus yang dapat di extrapolasikan ke sumbu x untuk memberikan nilai untuk waktu tempuh matriks local. Cross-plot antara porositas core dan waktu tempuh sonic, dapat juga digunakan untuk mengkalibrasi porositas yang berasal dari log sonic antara titik core pada sumur yang diberikan, tetapi tidak bisa di ektrapolasi keluar dari interval core atau ke sumur lainnya.Kalibrasi Berdasarkan Core

Porositas Sekunder dan Retakan (fracture)Log sonic hanya sensitif untuk porositas intergranular primer. Sebaliknya, log density dan neutron mencatat total porositas. Perbedaan antara kedua pengukuran dapat digunakan untuk menghitung nilai untuk porositas sekunder yang disebut Secondary Porosity Index (SPI atau 2), dan didefinisikan:

Efek Shale pada Penentuan Porositas Log SonicBatuan shale pada umumnya memiliki porositas besar walaupun permeabilitasnya mendekati harga nol. Sehingga batuan yang mengandung shale mempunyai harga t semakin besar.Namun, efek shale (batu serpih) juga sangat bervariasi, karena bergantung pada kepadatan shale yang juga sangat bervariasi. Shale muda biasanya memiliki kepadatan yang rendah dan kompaksi rendah, dan mengakibatkan waktu tempuh perpindahan tinggi (semakin lama) yang menyatakan porositas tinggi. Kebalikannya adalah shale yang terbentuk di masa lampau yang memiliki kepadatan (kompaksi) tinggi, mengakibatkan waktu tempuh nya rendah (semakin cepat) yang menyatakan porositas rendah.

Efek Gas pada Penentuan Porositas Log SonicGas merupakan penghantar suara yang tidak baik, sehingga pantulan suara akan lambat diterima receiver, dengan demikian gas memperbesar harga t.Gas juga memiliki densitas yang rendah, sehingganya meningkatkan densitas dari formasi. Hal ini menyebabkan meningkatnya waktu tempuh sonic dan porositasnya menjadi overestimasi.

KORELASI STRATIGRAFILog sonic sensitif pada perubahan kecil pada ukuran butir, tekstur, mineralogi, isi karbonat, isi kwarsa seperti juga pada porositas. Hal ini membuat log sonic sangat berguna untuk korelasi dan analisa fasies.

MENGIDENTIFIKASI LITOLOGI

Cara menentukan litologi suatu batuan tidak jauh berbeda atau sangat berbuhubungan dengan menentukan porositas batuan,yaitu dengan melihat nilai transite time dan penunjukan arah deflasi yang terlihat pada data log. Batuan yang memiliki nilai transite time yang besar (keceptan rendah) menunjukan batuan tersebut berporous dengan arah deflasi ke arah kiri, biasanya batuan tersebut termasuk batuan coal atau shale, sedangkan pada pembacaan deflasi ke arah kanan menenjukan batuan tersebut semakin padat,yang memiliki nilai transite time yang kecil dan kecepatan tinggi,biasanya batuan tersebut berjenis limestone atau karbonat. Untuk kecepatan medium biasanya mengindikasikan sand.

KOMPAKSIKekompakan batuan akan memperkecil porositas, sehingga kurva t akan semakin rendah.Ketika sedimen terkompaksi, kecepatan gelombang elastik meningkat. Jika waktu tempuh interval di plot pada skala logaritmik berdasarkan kedalaman dalam skala linear, didapatkanlah hubungan garis lurus yang merupakan trend (arah/jurus) kompaksi.Trend kompaksi dikonstruksikan untuk litologi tunggal, dapat membandingkan interval stratigrafi yang sama pada kedalaman berbeda. Hal ini dimungkinkan untuk memperkirakan jumlah erosi pada ketidakselarasan atau uplift dari trend tersebut. Hal ini dikarenakan kompaksi secara umum diiringi oleh perubahan diagenesis yang tidak berubah setelah terjadi uplift. Oleh karena itu kompaksi dari sedimen merepresentasikan penguburan terdalamnya.

KOMPAKSIGambar disamping membandingkan trend kompaksi untuk lithologi yang sama pada interval stratigrafi yang sama pada sumur yang berbeda. Data dari sumur ditampilkan dengan lingkaran yang memperlihatkan adanya pengangkatan (uplift) 900 m lebih tinggi dari sumur yang lain, dikarenakan memiliki nilai interval transit time yang lebih rendah (lebih kompak) namun muncul pada kedalaman yang lebih dangkal.

53OVERPRESSURELog sonic dapat digunakan untuk mendeteksi zona overpressure (tekanan berlebih) pada sumur. Peningkatan pada tekanan pori ditunjukkan pada log oleh penurunan kecepatan sonic atau peningkatan waktu tempuh sonic.Plot interval transit time pada skala log berdasarkan kedalaman pada skala linear. Pada beberapa jenis lithologi yang diberikan trend kompasi akan terlihat. Jika ada break pada trend kompaksi dengan kedalaman untuk harga waktu tempuh yang semakin tinggi dengan tidak adanya perubahan litologi, maka ini mengindikasikan top (batas) dari zona overpressure,