ANALISIS SEISMIK MULTI ATRIBUT UNTUK

MEMPREDIKSI PERSEBARAN POROSITAS RESERVOIR

KARBONAT PADA FORMASI PEUTU SERTA ZONASINYA

DI LAPANGAN “CESSARIAN”,

CEKUNGAN SUMATRA UTARA

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menempuh ujian strata 1

Program Studi Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan,

Institut Teknologi Bandung

Disusun oleh:

JIHAN CESSAR H. G.

12306011

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA

FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2011

LEMBAR PENGESAHAN

ANALISIS SEISMIK MULTI ATRIBUT UNTUK

MEMPREDIKSI PERSEBARAN POROSITAS RESERVOIR

KARBONAT PADA FORMASI PEUTU SERTA ZONASINYA

DI LAPANGAN “CESSARIAN”,

CEKUNGAN SUMATRA UTARA

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menempuh ujian strata 1

Program Studi Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Pertambangan dan Perminyakan,

Institut Teknologi Bandung

Disusun oleh:

Jihan Cessar H. G.

NIM: 12306011

Pembimbing,

Ign. Sonny Winardhie, Ph. D

NIP. 19630205 198703 1001

i

SARI

Lapangan “CESSARIAN” merupakan lapangan gas bumi yang terletak di

Cekungan Sumatra Utara kurang lebih 25 km di sebelah selatan dari kota Bindjai,

Aceh Timur, Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam. Kegiatan eksplorasi telah

dimulai sejak zaman penjajahan Belanda yang dilakukan oleh Dutch Shell dengan

ditemukannya oil discovery di sumur Telaga Said-1 pada tahun 1885. Lapangan

“CESSARIAN” ditemukan oleh Asamera Oil pada tahun 1972 (BPPKA, 1996).

Reservoir utama pada lapangan ini terdiri dari Formasi Peutu dan

sekaligus menjadi objek penelitian.

Metode yang digunakan pada penelitian ini yaitu analisa multi atribut yang

merupakan metoda untuk memprediksi properti reservoir dari beberapa atribut

seismik.Tahap pengolahan data seismik dimulai dari analisis sensitivitas untuk

melihat parameter yang sensitif. Selanjutnya dilakukan metode inversi untuk

menghasilkan volume AI yang digunakan sebagai input eksternal atribut dalam

analisa multiatribut. Hasil dari analisa multiatribut ini yaitu berupa volume pseudo

porositas. Volum ini digunakan untuk memprediksi penyebaran porositas

batugamping build-up Formasi Peutu dan sekaligus dapat memetakan daerah

dengan porositas tinggi.

Kata kunci: Formasi Peutu, Batugamping, Analisis Multiatribut, Porositas.

ii

ABSTRACT

“CESSARIAN” field is a natural gas field, located in North Sumatra

Basin, approximately 25 km to the south of Bindjai, East Aceh, Nanggroe Aceh

Darussalam Province. The exploration activities have begun since the Dutch

collonialism under the operation of Dutch Shell with a great oil discovery in well

Telaga Said-1 in 1885. “CESSARIAN” field was found then by Asamera Oil in

1972 (BPPKA, 1996)

The main reservoir of this field is Peutu Formation, which is also the

object of the research.

The method which is used in this research is Seismic Multi-attribute

analysis, which is a method that predicts reservoir properties from several seismic

attributes. Stages of processing seismic data started from sensitivity analysis to

search the sensitive parameters. The inversion method were then used to produce

AI volume which is utilized as an input of external attribute for Seismic Multi

attribute analysis. The result of Multi attribute analysis is pseudo-porosity

volume. This volume is used to predict the distribution of porosity from build-up

limestone in Peutu Formation and also for mapping the area of high porosity.

Keyword: Peutu Formation, Limestone, Multi-attribute analysis, porosity

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kepada The Almighty God in Jesus Christ

karena hanya dengan anugerah-Nya saja sehingga penulis dapat menyelesaikan

Tugas Akhir ini dengan baik.

Pada pelaksanaan Tugas Akhir ini tidak terlepas juga dari bantuan

berbagai pihak, untuk itu penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Papi dan Mami yang telah memberikan kasih sayang, dukungan, perhatian,

ketulusan, kesabaran, dan doa kepada penulis sehingga sampai pada tahap

sekarang ini. Mudah-mudahan setelah ini, giliran saya yang

membahagiakan kalian berdua.

2. Pak Yudi Yanto, selaku pembimbing perusahaan di PT.Medco E&P

Indonesia. Terima kasih banyak pak atas ilmu, pengarahan, perhatian,

kesempatan dan waktunya serta masukan-masukannya.

3. Ibu J. Tobing dan Ibu Husainah R. yang sudah memberikan saya

kesempatan menyelesaikan Tugas Akhir saya di PT Medco E&P

Indonesia.

4. Ign. Sonny Winardhie, Ph. D, selaku dosen pembimbing di kampus yang

telah memberikan arahan dan saran.

5. Dr. Ir. Agus Laesanpura, MS selaku ketua Program Studi Teknik

Geofisika ITB.

6. Pak Teddy Setiawan selaku dosen wali selama penulis berkuliah.

7. Buat Jan, Joko, Christine, dan Wilson, teman senasib sepenanggungan,

terima kasih atas dorongan, masukan,,dan semangatnya. Kita lulus

bareng,yah! Bantu-bantu,yah!

8. Untuk Julian dan Jesika, adik-adik penulis yang kadang-kadang bikin

pusing. Kapan-kapan kita makan bareng lagi,yah!

9. Seluruh dosen Teknik Geofisika dan Teknik Geologi ITB atas kuliah dan

ilmunya yang bermanfaat.

10. Karyawan dan staff Tata Usaha, Perpustakaan Prodi Teknik Geofisika,

Mbak Lili, Mbak Ning, Mang Udin, Kang Agus, Pak Ahmad, Pak Heri,

dan lainnya.

iv

11. Teman-teman TERRA 2006!! Pertahankan kebersamaan kita kawan !!!

“….disini bersamaa dua ribuu enaaam..”

12. HIMA TG ’TERRA’ – ITB, himpunan dan tempat belajar baru di kampus,

yang telah memberikan wawasan, pengalaman, kebersamaan, dan

kenangan. TERRA.. TERRA 3x !!!

13. Teman-teman di UKSU ITB dan PMK ITB. Meskipun sebentar pertemuan

kita, tapi pasti akan berkesan sampai kapan pun.

14. Teman-teman dari LPMI Bandung. Makasih udah jadi keluarga baru saat

penulis menginjakkan kakinya di Bandung. Maaf jika ada yang tidak

berkenan selama penulis terlibat aktif dulu. Terima kasih.

15. Anggi Putra Yanse dan Daniel, penghuni kosan tempat penulis dulu

pernah tinggal. Nonton kita….Jalan kita…???

16. Buat Ibu Wiwin (alm.), pemilik kosan Jalan Tubagus Ismail Raya No. 8B.

Makasih buat tumpangan sampai selama ini, Ibu! Sayang ibu terlalu cepat

untuk pergi. Tidak ada yang bisa gantikan ibu. Ibu udah seperti ibu saya

sendiri. Terima kasih buat makanannya setiap ada hari raya atau acara

lainnya,bu!

17. Buat Andika Perbawa. Makasih buat waktu yang diberikan untuk diskusi

kepada penulis. Sukses terus buat maneh, N’dik!

18. Seluruh pihak yang membantu penulis dan tidak dapat disebutkan satu per

satu, terima kasih semuanya.

Semoga Tuhan Yang Maha Kuasa senantiasa melimpahkan rahmat dan

karunia-Nya kepada kita semua.

v

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh

karenanya penulis mengharapkan kritik dan saran demi perbaikan di masa yang

akan datang (email : hystrix_gravior@yahoo.co.id). Akhir kata penulis berharap

semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat untuk kemajuan ilmu

pengetahuan dan untuk siapapun yang mengkajinya. Terima kasih.

Bandung, 5 Maret 2011

Jihan Cessar H. G.

vi

DAFTAR ISI

SARI ................................................................................................................ i

ABSTRACT .................................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ................................................................................... iii

DAFTAR ISI ................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... ix

DAFTAR TABEL........................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................... 1

1.1 Latar belakang .............................................................. 1

1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian ..................................... 2

1.3 Batasan Masalah........................................................... 3

1.4 Lokasi dan Daerah Penelitian....................................... 3

1.5 Metodologi Penelitian .................................................. 4

1.6 Sistematika pembahasan .............................................. 5

BAB II GEOLOGI REGIONAL ........................................................ 7

2.1 Geologi Regional Cekungan Sumatera Utara ............... 7

2.2 Struktur Geologi dan Tektonik CSU ............................ 8

2.2.1 Struktur Geologi Sumatera Utara ........................ 8

2.2.2 Tektonik CSU ...................................................... 10

2.3 Stratigrafi Cekungan Sumatera Utara ........................... 11

2.3.1 Formasi Tampur .................................................. 11

2.3.2 Formasi Bruksah dan bampo ............................... 11

2.3.3 Formasi Belumai dan Peutu ................................. 12

2.3.4 Formasi Baong ..................................................... 13

2.3.5 Formasi Keutapang .............................................. 14

2.3.6 Formasi Seurula dan Julu Rayeu ......................... 14

2.4 Petroleum System Cekungan Sumatera Utara .............. 15

vii

BAB III TEORI DASAR ...................................................................... 18

3.1 Seismik Refleksi........................................................... 18

3.1.1 Konsep Seismik Refleksi ................................. 18

3.1.2 Komponen Seismik Refleksi ............................ 20

3.2 Well log ........................................................................ 27

3.2.1 Log Gamma-ray ............................................... 27

3.2.2 Log Bulk Density ............................................. 28

3.2.3 Log Tahanan Jenis............................................ 28

3.2.4 Log Neutron Porosity ....................................... 28

3.2.5 Log Sonic Interval Transite Time .................... 29

3.2.6 Teori Quick Look Evaluation........................... 30

3.3 Sifat Fisika Batuan ....................................................... 31

3.4 Metode Seismik Inversi................................................ 33

3.4.1 Bandlimited Inversion ...................................... 34

3.4.2 Model Based Inversion .................................... 36

3.4.3 Sparse Spike Inversion ..................................... 38

3.5 Metode multi-atribut ..................................................... 39

3.5.1 Atribut Input dalam Analisis Multi-Atribut ..... 41

3.5.2 Cross Plotting .................................................. 46

3.5.3 Regresi Linear multiatribut .............................. 48

3.5.4 Convolutional multiatribut .............................. 53

BAB IV DATA DAN PENGOLAHAN DATA ................................... 55

4.1 Data ............................................................................... 55

4.1.1 Data Seismik ..................................................... 55

4.1.2 Data Sumur ....................................................... 56

4.1.3 Horizon ............................................................. 57

4.2 Pengolahan Data ........................................................... 57

4.2.1 Penentuan Geometri dan Posisi Survey ............ 57

4.2.1 Ekstraksi Wavelet dan Well-to-Seismic Tie ...... 58

4.2.3 Seismik Inversi ................................................. 60

viii

4.2.4 Multiatribut Seismik ......................................... 63

BAB V ANALISIS DAN INTERPRETASI....................................... 67

5.1 Analisis Tuning dan Analisis Sensitivitas .................... 67

5.2 Analisis Inversi ............................................................. 69

5.2.1 Analisis Model Inisial .......................................... 69

5.2.2 Analisis Hasil Inversi ........................................... 69

5.3 Analisis Proses Training dan Validasi Multiatribut ..... 71

5.4 Interpretasi Geologi dan Zonasi Jenis Porositas ........... 75

5.4.1 Interpretasi Geologi ............................................. 75

5.4.2 Zonasi Jenis Porositas .......................................... 78

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ............................................... 82

6.1 Kesimpulan ................................................................... 82

6.2 Saran ............................................................................. 82

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 83

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Lokasi lapangan penelitian .................................................... 4

Gambar 2.1 Fisiografi Cekungan Sumatera Utara

(Sumber: Medco G&G Team)……………………………... 7

Gambar 2.2 Cekungan Sumatera Utara―peta struktur dan lokasi yang

disederhanakan menunjukan deposenter dan lapangan

minyak/gas sesuai tahap perkembangan cekungan

di mana mereka terjadi

(Doust dan Noble, 2008)…………………………………... 9

Gambar 2.3 Kolom stratigrafi Cekungan Sumatera

Cekungan Sumatera Utara(BPPKA, 1996)………………... 15

Gambar 2.4 Petroleum System Cekungan Sumatera Utara ....................... 17

Gambar 3.1 Prinsip Snellius yang menggambarkan suatu raypath

yang merambat dari medium 1 ke medium 2 .......................... 19

Gambar 3.2 Ilustrasi seismogram sintetik ................................................. 22

Gambar 3.3 Jenis-jenis wavelet: 1). Zero Phase, 2). Minimum Phase, 3).

Maximum Phase, dan 4). Mixed Phase ................................. 23

Gambar 3.4 Polaritas Normal dan Terbalik Menurut SEG:

a). Minimum Phase, b). Zero phase……………………………. 24

Gambar 3.5 Efek interferensi yang berhubungan dengan batuan

dengan IA tinggi yang terletak pada batuan dengan

IA rendah

(Badley, 1985) ....................................................................... 26

Gambar 3.6 Ilustrasi menggunakan quick look evaluation ....................... 31

Gambar 3.7 Skema deformasi batuan terhadap Vp dan Vs

(Goodway, 2001)................................................................... 32

Gambar 3.8 Ilustrasi perbedaan antara Forward Modeling (a)

dan Inverse Modeling (b) ...................................................... 33

Gambar 3.9 Berbagai macam tipe metode seismik inversi ....................... 34

Gambar 3.10 Diagram alir proses Inversi Bandlimited............................... 36

x

Gambar 3.11 Diagram alir proses Inversi Model Based ............................. 37

Gambar 3.12 Penulisan Tras Kompleks dalam Bentuk Polar ..................... 43

Gambar 3.13 Display Target Log, Tras Seismik, dan Eksternal Atribut .... 46

Gambar 3.14 Conventional Cross-plot Antara Log Target dan Atribut

Seismik .................................................................................. 47

Gambar 3.15 Ilustrasi Cross-Plot dengan Menggunakan (a) Satu Atribut

dan (b) Dua Atribut ............................................................... 48

Gambar 3.16 Contoh Kasus Tiga Atribut Seismik, Tiap Sampel Log Target

Dimodelkan sebagai Kombinasi Linier dari Sampel Atribut

pada Interval Waktu yang Sama ........................................... 49

Gambar 3.17 Ilustrasi Cross-Validasi. Kedua Kurva Digunakan untuk

Mencocokkan Data Kurva Putus-Putus Menunjukkan

Korelasi yang Baik dengan Data Training.

Namun Buruk Jika kemudian Digunakan

Set Data Validasi ................................................................... 51

Gambar 3.18 Plot Validation Error dan Prediction Error.......................... 52

Gambar 3.19 Perbedaan Frekuensi antara Data Seismik dan Data Log ..... 53

Gambar 3.20 Penggunaan 5 Titik Operator Konvolusi untuk

Menghubungkan Atribut Seismik dengan Log Target .......... 53

Gambar 4.1 Penampang seismik pada Inline 431 ..................................... 55

Gambar 4.2 Data sumur pada lapangan “CESSARIAN” ......................... 56

Gambar 4.3 Data log sonik beserta horizon di sumur JIHAN-02 ............. 57

Gambar 4.4 Base map area penelitian ....................................................... 58

Gambar 4.5 Wavelet statistik dari JIHAN-02 ........................................... 59

Gambar 4.6 Proses well-to-seismic tie pada sumur JIHAN-07A. ............ 60

Gambar 4.7 Model inisial melewati sumur JIHAN-02 ............................. 61

Gambar 4.8 Analisis pre-inversi untuk model-based inversion.

Setelah dilakukan analisis pre-inversi, kita akan

melakukan inversi dengan metode model-based inversion...62

Gambar 4.9 Hasil inversi dengan metode model-based inversion ............ 63

Gambar 4.10 Hasil synthetic error dari inversi dengan metode

model-based inversion .......................................................... 63

xi

Gambar 4.11 Log target dan seismik…………………………………………. 64

Gambar 4.12 Kurva prediksi error dan validasi error untuk multiatribut ... 65

Gambar 4.13 Aplikasi multiatribut ............................................................. 65

Gambar 4.14 Koreksi silang antara actual porosity dengan

predicted porosity.................................................................. 76

Gambar 5.1 Koreksi silang antara P-Impedance dengan

Porositas Efektif (a), dan penampang melintang

dari koreksi silang P-impedance-Porositas Efektif (b)

pada sumur JIHAN-

02……………………………………………………. .......... 68

Gambar 5.2 Penampang melintang model inisial yang melewati

sumur JIHAN-02 ................................................................... 69

Gambar 5.3 Penampang melintang hasil inversi model-based (a), dan

penampang synthetic error dari hasil inversi model-based

yang melewati sumur JIHAN-02 .......................................... 70

Gambar 5.4 Aplikasi regresi linier multiatribut ........................................ 72

Gambar 5.5 Validasi dari aplikasi regresi linier multiatribut.................... 72

Gambar 5.6 Penampang pseudo porositas hasil dari

regresi linier multiatribut....................................................... 73

Gambar 5.7 Koreksi silang antara porositasefektif prediksi dengan

porositas sumur menunjukan nilai CC = 0.89 ....................... 73

Gambar 5.8 Perbandingan hasil inversi model-based (a) dengan

multiatributnya (b). Terlihat dua hasil di atas dapat

saling mendukung dalam mengidentifikasi

daerah prospek ...................................................................... 74

Gambar 5.9 Perbandingan peta hasil inversi model-based (a)

dengan peta time structure antara lower baong

ke peutu (b). .......................................................................... 75

Gambar 5.10 Penampang arbitrary dari hasil inversi model-based sekaligus

menunjukan profil morfologi saat Formasi Peutu

diendapkan……………………………………………………… 77

Gambar 5.11 Map hasil slicing 10 ms di bawah top peutu untuk

xii

penampang hasil inversi (a) dan hasil regresi linier

multiatribut (b) ...................................................................... 78

Gambar 5.12 Map hasil slicing 15 ms di bawah top peutu untuk

penampang hasil inversi (a) dan hasil regresi linier

multiatribut (b) ...................................................................... 79

Gambar 5.13 Map hasil slicing 20 ms di bawah top peutu untuk

penampang hasil inversi (a) dan hasil regresi linier

multiatribut (b) ...................................................................... 80

Gambar 5.14 Peta zonasi porositas ............................................................. 81

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Perbandingan Koefisien Korelasi Well-to-Seismic Tie…….. 59

Tabel 4.2 Analisis Multiatribut Seismik ............................................... 64