Basic Structural and Stratigraphic Interpretations Seismic

Structural and Stratigraphic Interpretations

Seismic

Oleh: Arif Eka Rahmanto, Trisakti University.

I.Pedahuluan

Dalam keilmuan geology terutama dibidang keilmuan yang lebih specific yaitu geofisika, perpaduan antara ilmu geology dan ilmu fisika terapan. Di dunia MIGAS istilah seismic bukan hal baru bagi kebanyakan professional engineer yang berkecimpung di explorasi lapangan maupun tahap pengembangan lapangan.

Oleh karena hal tersebut methode seismic memiliki peran yang cukup penting untuk menentukan kelayakan suatu lapangan untuk di kembangkan atau tidak. Dari hasil pegolahan data seismic adalah Structural dan Stratigraphic, dimana pada tahapan exploration investigasi yaitu Sedimantary Basin, Petroleoum System, Lead,Play, Prospect.  Data structural dan Stratigraphic dapat menunjukan sebuah petroleum system yang dapat dikatakan prospect atau sebaliknya.

Data Stratigraphic dan structural secara langsung berhubungan pada nilai keekonomian sebuah lapangan prospecting untuk masuk pada tahap Exploitasi yaitu Delination, Development, Production.  Data seismic tersebut di jadikan interpretation ( Gambaran)  kondisi geology bawah permukaan dengan permodelan stratrigraphic dan structural tertentu yang di inginkan dari 2 D, 3D, 4Dimensi. Menurut (Kearey & Michael Brooks, 2002) hubungan antara data Structural analysis dan Strtigraphic analysis di seismic adalah : “which is the analysis of reflection sequences as the seismic expression of lithologically-distinct depositional sequences. Both structural and stratigraphical analyses are greatly assisted by seismic modelling”.

 Berdasarkan uraian paragraf diatas maka tujuan interpretasi seismic secara garis besar/ umum menurut  (Widianto, 2015) :

1. Indentifikasi Stratigrafi dan Struktur geology;
2. Interpretasi Facies Pengendapan;
3. Definisi Petroleoum System;
4. Rekomendasi prospecttifitas dan termasuk resikonya.

Sehingga dari tujuan tersebut maka interpretasi Stratigrafi dan structural, dapat dikatankan bagian awal dalam sebuah proses investigasi petroleoum yang sangat penting. Terlepas dari methode yang akan digunakan atau dipilih, dalam kaitanya tulisan ini kami menggunkan methode seismic.

II. Tiori Dasar

2.1 Structural Analysis

Structural analysis dalam seismic sangat berhubungan erat dengan reflection wave yang didapat dari sub surface. Lebih dikenal dengan VSP Profile ( Vertical Seismic Profile) dengan data VSP Waktu(MiliSecond)  Vs Depth (m). Pada uraian ataupun pembahasan kali ini lebih mendalam pada Structural analysis Trap / jebakan MIGAS.

Secara khusus tujuan Structural Analysis adalah untuk menemukan atau mengindentifikasi ada atau tidaknya structural trap yang mengandung Hidrocarbon pada suatu regional atau daerah. Hal tersebut sejalan dengan (Kearey & Michael Brooks, 2002) : “The main application of structural analysis of seismic sections is in the search for structural traps containing hydrocarbons”

Didalam pembentukan trap  tidak lepas dari hubungan sediment environment  serta petroleoum system yang terbentuk. Petroleoum system dikatakan ideal jika memenuhi beberapa criteria yaitu: Source Rock;Migration;Resevoir Rock;Seal/caprock;Trap.

Dalam proses petroleoum sytem secara ideal bekerja dimulai dari source rock proses pemasakan HC lalu karena perbedaan berat jenis dan SG (Specific Gravity) sehingga fluida MIGAS bermigrasi ke atas menuju resevoir rock lalu menuju seal rock dan terperangkap dalam suatu area resevoir. Hubungan sediment  environtment terhadap jenis trap, Daerah pengendapan secara umum terbagi menjadi 3 bagian yaitu Continental (Daratan/benua), Coastal ( Pinggir pantai), Deep Marine (Laut dalam)

Trap / jebakan terbentuk dikarenakan adanya tekanan hydrostatic di dalam subsurface sehingga menciptakan bermacam macam jebakan. secara umum berdasarkan hydrostatic kondisi maka trap terbagi menjadi 2 macam : An Arched Upper Surface dan An Up-dip Termination of The reservoir, dari gambar tersebut terbentuk beberpa trap yaitu patahan, dome salt, antiklin, pinchout.

Yang paling sering di jumpai pada resevoar area adalah anticlinal trap dan fault trap (patahan), merupakan cross section dari Anticlinal Trap yang menujukan urutan dari pengendapan MIGAS di mulai dari urutan paling atas yang memiliki SG (Specific Gravity) lebih kecil yaitu Gas lalu yang paling bawah adalah Air. Terlihat juga pada gambar tersebut garis pemisah secara horizontal GOC ( Gas Oil Contact) dan OWC (Oil Water Contact) kedua parameter ini akan menentukan tingkat keekonomian suatu lapangan

                                                                                             

Secara garis besar terdapat dua jenis patgahan secara garis besar yaitu Normal Fault dan Reversed Fault yang menjadi perhatian adalah Spill point dimana pada titik tersebut ada kemungkinan kebocoran pada sealling / cap pada sebuah trap sehingga memungkinkan fluida akan bermigrasi kembali.

Structural Trap dapat sangat jelas terlihat pada data seismic, akan tetapi sebelum melakukan final interpretasi seoarang interpreter harus melakukan filtering data tersebut hingga beberapa kali tahapan, sehingga dapat mengurangi menghidari pitfalls (salah interpretasi akibat noise data seismic).

2.2 Stratigraphic Analysis

 Secara Umum pengertian stratigrafi adalah “Cabang geologi yang membahas tentang pemerian, pengurutan,pengelompokan, dan klasifikasi tubuh batuan serta korelasinya satu terhadap yang lain.” (Sumotarto, 2015)

Berdasarkan pemaparan diatas terdapat 8 hukum stratigraphic secara menyeluruh  (Sumotarto, 2015) :

1.      Hukum superposisi (steno,1669) didalam suatu urutan perlapisan batuan maka lapisan yg terletak di bawah relatif lebih tua umurnya bila dibandingkan dgn perlapisan di atasnya,selama perlapisan tsb belum mengalami deformasi;

2.      Hukum horisontalitas (steno,1669) pada awal proses sedimentasi,perlapisan sedimen mempunyai kedudukan relatif horisontal atau miring/sejajar dengan bidang pengendapan. batuan sedimen pd umumnya terdiri dari partikel-partikel yg mengendap di dsr laut,danau atau sungai oleh pengaruh gaya berat. partikel sedimen ini umumnya membentuk perlapisan yg horisontal,kurang lebih sejajar dengan permukaan bidang pengendapan.  oleh krn itu bila suatu batuan sedimen ditemukan dlm posisi miring atau terlipat,maka batuan tsb pasti telah mengalami suatu deformasi setelah pengendapan akibat tektonik;

3.      Hukum faunal succession (abbe giraud-soulavie,1777) fosil-fosil berbeda spesiesnya menurut umur geologinya.  fosil yg terdapat pada formasi batuan yg lebih tua berbeda dengan fosil yg terdapat pada formasi yg lebih muda;

4.      Hukum strata identified by fossils (smith,1816) perlapisan batuan dapat dibedakan satu dengan yg lain berdasarkan kandungan fosilnya yg khas.

5.      Hukum uniformitarianisme (hutton,1785) the present is the key to the past proses geologi yg berlangsung/terjadi sekarang merupakan proses yg dapat dipakai untuk menjelaskan proses geologi yang pernah terjadi pada masa lampau;

6.      Hukum principles of lateral accumulation sebagian besar tubuh batuan sedimen terbentuk dari proses akresi lateral (lateral accretion)

a.      permukaan pengendapan biasanya miring

b.      akumulasi terjadi oleh proses akresi dan progradasi,dan terjadi pada arah sedimen transport

c.       akumulasi bisa terjadi terus menerus hingga keadaan oversteepned yang membuat masa yg diakumulasikan menjadi longsor sepanjang lereng

7.      Hukum korelasi fasies (walther,1894) bila tidak ada selang waktu pengendapan dan tidak ada gangguan struktur, maka dalam satu daur/siklus pengendapan yg dapat dikenal secara lateral juga merupakan urutan vertikalnya a conformable vertical sequence of facies was generated by a lateral sequence of environments ;

8.      fasies sedimenter suatu kelompok litologi dg ciri-ciri yg khas (fisik,kimia, bilologi) dan merupakan hasil dari suatu lingkungan pengendapan tertentu (selley,1978)yg berkembang scr lateral dan vertikal.

Berdasarkan Hukum Stratigraphic diatas maka, interpretasi seismic terutama untuk Stratiraphic Analysis memiliki konsep dapat di katakan hampir sama dengan structural terutama untuk trap hanya saja yang membedakan stratigraphic ditambahkan dengan sedimentasi ataupun lingkungan pengendapan yang lebih detail dari sebuah trap. Menurut pandangan beberapa ahli mengenai stratigraphic adalah :

1.      (Kearey & Michael Brooks, 2002) : “Seismic stratigraphy involves the subdivision of seismic sections into sequences of reflections that are interpreted as the seismic expression of genetically related sedimentary sequences”.

2.      (Magoon & Dow, 1994):” The stratigraphic extent of a petroleum system is the span of lithological units which encompasses the essential elements within the geographic extent of a petroleum system. The stratigraphic extent can be displayed on the burial history chart and cross section drawn at the critical moment. The stratigraphic extent is from below the pod of active source rock or the petroleum of the discovered accumulations in the system, whichever is deeper, to the top of the overburden rock.”

3.      (Assaad, 2009):”Astratigraphic trap in a reservoir rock may occur in a structural oil field or a gas field,sealed by an impermeable barrier,which has been tilted by anearth movement, but not folded or faulted insuch a way that could affect the accumulation process.”

Secara garis besar Strtigraphic trap terbagi menjadi 2 macam type yaitu  (Assaad, 2009) :

1.      Perangkap stratigraphic Primer  yang terjadi selama proses pengendapan dan pembentukan batuan ( Diagenesis).

2.      Perangkap Stratigraphic Secondary terjadi setelah proses pembentukan primer, seperti Unconformities, Solution, dan cementation.

Pembentukan perangkap stratigraphic seperti yang telah dipaparkan diatas dikenal dengan nama “Sequence stratigraphy”.  Definisi dari sequence stratigraphy menurut compilasi dari beberapa ahli yang dirangkum oleh  (Sumartarto, 2015) dan  (SEPM, 2015) :

1.      “Sequence stratigraphy is the study of genetically related facies within   a framework of chronostratigraphically significant surfaces”.   (Van Wagoner et el., 1999);

2.      “A stratigraphic unit bounded at its top and base by unconformities or their   correlative conformities.” (Mitchum et al., 1977);

3.      ”Sequence is defined as a relatively conformable, genetically related   succession of strata bounded by unconformities or their correlative.”    conformities (Mitchum, 1977);

4.      The sequences of the sedimentary record are generated by cycles of change inaccommodation and/or sediment supply that also form similar sequencestratigraphic surfaces through geologic time (SEPM, 2015)

Secara detail hubungan antara sequence stratigraphic dengan  analysis stratigraphic secara umum dapat dijelasan dengan Stratigraphic framework, sequence stratigraphic merupakan wadah dari semua analisa baik dari field data cores,logs, waktu geology, tektonik interpretation, geometries, diagenesis, dan sebagainya. Sehingga dalam melakukan analisa Stratigraphic pada seimic akan lebih mudah jika kita memahami sequences stratigraphy secara menyeluruh.

Adapun batasan batasan dalam sequences Stratigraphy menurut Society for Sedimentary Geology  (SEPM, 2015) adalah :

1. Sequence Boundary (SB) : “ envelopes a sequence extending down dip to a correlative conformity.”
1. highstand systems tract (HST)
2. falling stage systems tract (FSST)

2.      Transgressive surface (TS) : This surface is the first significant marine-flooding surface in a sequence. In most siliciclastic and some carbonate successions it occurs when the rate of creation of accommodation space is greater than the rate of sediment supply. Transgressive surface (TS) lies over the Lowstand System Tract (LST) and beneath the transgressive systems tract (TST) (Catuneanu, et al, 2011);

3.       Maximum flooding surface (mfs) The mfs marks the bounding surface between coarsening and/or fining upward cycles. This commonly widespread zone is often characterized by the presence of radioactive and often organic rich shales, glauconite, hardgrounds and is composed of thin bedded concentrations of fauna (condensed sections) with high abundance and diversity. This surface marks the time of maximum flooding or transgression of the shelf and lies beneath the highstand systems tract (Catuneanu, et al, 2011).

 Dalam proses sequences stratigraphic tidak terlepas dari pada :

1.      Transgression        : Proses permukaan air laut naik menuju daratan;

2.      Regression             : Proses Permukaan daratan meluas menuju laut atau permukaan   

                              air laut menyurut.

acomodation berupa laut atau sedimentasi lain yang mengalami proses transgression dan regression secara berulang ulang pada kurun waktu tertentu, menyebabkan terjadi perbedaan sedimantasi serta perbedaan facies, lithology dan tentunya waktu pengendapan.

Kesimpulan dan Saran

Setelah melihat paparan pada beberapa bab diatas maka dapat di simpulkan untuk Structural and Stratigraphic Interpretations Seismic :

Kesimpulan :

1. Pada tahapan investigasi petroleoum data Structural dan Stratigraphic sangat memegang peranan penting dalam menentukan langkah selanjutnya;
2. Study yang dilakukan untuk analisa cekungan masih terbatas terutama untuk offshore, Blok Sula sendiri masih menggunakan data lama untuk tahapan Play – Lead dan prospect;
3. Dengan Mengetahui dan Mengerti Structural dan stratigraphic analysis maka perusahaan dapat menekan kerugaian dari resiko dry hole Atau resiko resiko lainya;
4. Methode Seismic sangat baik untuk sebagai salah satu pilihan feasibility Study, di karenakan tingkat keakuratan yang sangat baik dalam menggambarkan subsurface interpretasi, kemungkinan pitfalls dapat ditekan dengan menggunakan bantuan software khusus;
5. Semua kondisi dibawah permukaan bumi mengalami perubahan dari waktu ke waktu, di karenakan proses geology yang terjadi di bumi seperti pergerkan lempeng dan juga kondisi reservoir juga kan berubah jika sudah memasuki fase exploitasi, dikarenaka fluida yang di pompakan keluar akan menyebakan perubahan pore volume dan juga migrasi fluida. Hal tersebut terjadi karena adanya gaya tekan antar lapisan batuan “Overbuden Pressure”.

Saran:

1. Indonesia memeiliki banyak potensi yang belum di study untuk mencari potensi cadangan MIGAS, oleh karena itu harapanya agar exploration atau kegiatan di HULU migas menjadi sorotan yang utama;
2. Diperlukan suvey atau study yang berkelanjutan dikarenakan perubahan lapisan dalam bumi tidak lah konstan tetapi dinamis dari waktu kewaktu;
3. Melibatkan akademisi dan Mahasiswa untuk project – project study sehingga Indonesia dapat meregenerasi dan updating keilmuan dibidangang MIGAS khususnya Di Geofisika.

Info Detail paper dapat di lihat pada : https://www.academia.edu/20275522/Structural_and_Stratigraphic_Interpretations_Seismic

Daftar Pustaka

1.      Adigun, A., & Ayolabi, E. A. (2013). The Use of Seismic Attributes to Enhance Structural Interpretation of Z-Field, Onshore Niger Delta. Climatology & Weather Forecasting .

2.      Assaad, F. A. (2009). Field Methods for Petroleum Geologists. USA: Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

3.      Baker Hughes INTEQ. (1999). Petroleoum Geology, Rev A. USA: Baker Hughes INTEQ.

4.      Foulger, G., & Peirce, C. (n.d.). GEOPHYSICAL METHODS IN GEOLOGY ( Gravity & Magnectic). Retrieved November 01, 2015, from Community Durham University: https://community.dur.ac.uk/g.r.foulger/Teaching/GG_HandoutsAll.pdf

5.      Kearey, P., & Michael Brooks, I. H. (2002). An Introduction To Geophysical Exploration, third edition. United Kingdom: Blak well Science.

6.      Magoon, L. B., & Dow, W. G. (1994). The Petroleoum System -From Source to Trap. U.S.A: AAPG Memoir 60.

7.      PANKHURST, R. J., & al, e. (2005). Sumatra: Geology, Resources and Tectonic Evolution . London: THE GEOLOGICAL SOCIETY .

8.      PT. Brilliance Energy . (2009). Blok SULA 1. Jakarta: Geologist PT. Brilliance Energy .

9.      SEPM. (2015). SEPM’s stratigraphy web site. Retrieved December 8, 2015, from Society forSedimentary Geology, SEPM Strata: http://www.sepmstrata.org/Page.aspx?pageid=1

10.  Sumartarto, U. (2015). SEQUENCE STRATIGRAPHY. Lecture Presentation, Megister Of Petroleum. Jakarta: Trisakti University.

11.  Sumotarto, U. (2015). Prinsip Stratigraphic. Lecture Presentation Trisakti University. Jakarta: Trisakti University.

12.  Widianto, E. (2015). Seismic Utiization in Oil and Gas industries, presentation. Lecture Presentation, FTKE, Trisakti University .